飼料級磷酸鹽中磷含量的快速測定方法研究

李優(yōu)琴， 呂 康， 周維仁， 陳小龍

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院食品質量安全與檢測研究所，江蘇南京 210014；2.江蘇省省部共建食品質量安全重點實驗室，江蘇南京 210014；3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院畜牧研究所，江蘇南京 210014)

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飼料級磷酸鹽中磷含量的快速測定方法研究

李優(yōu)琴1,2， 呂 康1,2， 周維仁3， 陳小龍1,2

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院食品質量安全與檢測研究所，江蘇南京 210014；2.江蘇省省部共建食品質量安全重點實驗室，江蘇南京 210014；3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院畜牧研究所，江蘇南京 210014)

[目的]建立飼料級磷酸鹽中磷的快速測定方法。[方法]采用分光光度法研究了磷酸鹽中總磷含量的測定條件，并與國標方法進行比較測定了不同種類飼料級磷酸鹽樣品。[結果]優(yōu)化后的測試條件為：測試波長420 nm，顯色酸度控制在0.5～1.0 mol/L，顯色溫度不低于15 ℃，顯色時間20～30 min。方法回收率97.5%～100.1%，比較2種方法測定各樣品的結果，均滿足標準要求。[結論]采用分光光度法測定飼料級磷酸鹽中磷的含量，方法簡單、快捷，可以滿足標準要求的準確度和精密度。

飼料級磷酸鹽；磷；分光光度法

飼料級磷酸鹽作為動物必需的養(yǎng)分，被廣泛用于畜禽水產(chǎn)飼料中，飼料中磷含量的高低直接影響動物的生長發(fā)育。磷含量測定方法有比色法、容量法、重量法、等離子光譜法、離子色譜法、示波極譜等?，F(xiàn)行的標準飼料級磷酸氫鈣GB/T 22549—2008[1]、飼料級磷酸二氫鈣GB/T 22548—2008[2]以及飼料級磷酸一二鈣HG/T 3776—2005[3]和飼料級磷酸二氫鉀HG/T 2860—2011[4]中磷含量的測定都采用喹鉬檸酮重量法，這是一種比較經(jīng)典的分析方法，也是目前通用的仲裁方法，但該方法操作繁瑣耗時，且喹鉬檸酮試劑不太穩(wěn)定，需避光保存,因此不能滿足實際生產(chǎn)中快速測定的需求。飼料中磷含量的測定則是采用釩鉬黃分光光度法(GB/T 6437—92)[5]，操作簡便，但一般光度法最適于磷含量較低的樣品分析，能否準確測定飼料級磷酸鹽中磷含量一直存在爭議。武英利等[6]研究認為，用分光光度法測定磷酸氫鈣中磷的含量，所得結果相比重量法偏高；高大威等[7]對測定磷酸氫鈣中磷含量的重量法與分光光度法進行了對比研究，結果2種方法檢測值之差均小于方法的允許誤差，只是分光光度法所測的結果略高于重量法，平行樣間相差稍大，變異系數(shù)也略大；郭萍[8]研究了磷酸氫鈣和磷酸二氫鈣中磷含量的分光光度測定法，認為與國標法測定無顯著差異；而李沖等[9]用分光光度法測定磷酸二氫鈣中磷的含量結果都比標準值低；李光明等[10]比較了磷鉬酸喹啉重量法、磷鉬酸喹啉容量法和分光光度法測定飼料磷酸鹽中磷含量，認為采用分光光度法測定的總磷和水溶磷含量低于重量法和容量法。為了建立飼料級磷酸鹽中磷的快速測定方法，筆者對分光光度法測定飼料級磷酸鹽中磷的含量進行了研究，改進了測定方法，并與國標方法進行了比較，獲得了較好的結果。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品。不同種類的飼料級磷酸鹽樣品：磷酸氫鈣，磷酸二氫鈣，磷酸一二鈣。

1.1.2 主要儀器。752N紫外可見分光光度計，上海佑科儀器儀表有限公司；DHG-9070A電熱干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司；坩堝式濾器。

1.1.3 主要試劑。鹽酸、硝酸、鉬酸銨、偏釩酸銨、氫氧化鈉、鉬酸鈉、檸檬酸、喹啉、丙酮，均為分析純；磷酸二氫鉀，光譜純；(1+1)鹽酸溶液； 1 mol/L氫氧化鈉溶液；0.2% 2,4-二硝基酚指示劑。

釩鉬酸銨溶液：溶液a，25.00 g 鉬酸銨溶于400 mL溫水中(50～60 ℃)；溶液b，1.25 g釩酸銨溶于300 mL沸水中，冷卻后加333 mL濃鹽酸，再冷至室溫；將溶液a緩慢地倒入溶液b中，不斷攪勻，用水稀釋至1 L，儲于棕色瓶中，此溶液酸的濃度約為4 mol/L[c(HCl)]。

喹鉬檸酮溶液：溶液A，稱取70 g鉬酸鈉溶解于150 mL水中；溶液B，稱取60 g檸檬酸溶解于150 mL水和85 mL硝酸混合液中；溶液C，在攪拌下緩緩將溶液A加入溶液B中；溶液D，在100 mL水中加入35 mL硝酸和5 mL喹啉；溶液E，緩緩地將溶液D倒入溶液C中，混勻后在暗處放置24 h，然后過濾，濾液中加入280 mL丙酮，用水稀釋至1 000 mL，混勻，貯存于聚乙烯瓶中。

磷(P2O5)標準儲備溶液：稱取105 ℃烘2 h的磷酸二氫鉀1.917 6 g于400 mL燒杯中，用少量水溶解，轉入1 000 mL容量瓶中，加5 mL濃硝酸，用水定容，此溶液濃度為1 000 mg/L P2O5，可長期保存。

磷(P2O5)標準溶液：取磷標準儲備溶液，準確稀釋10倍，即為100 mg/L的P2O5標準溶液。

1.2 樣品前處理 準確稱取0.1 g樣品(精確至0.000 2 g)，加10 mL(1+1)鹽酸溶液，煮沸10 min，冷卻后移入250 mL容量瓶中，用水定容，搖勻備用。

1.3 測定方法 移取待測液5 mL(含P2O50.5～2.0 mg)至50 mL容量瓶中，加2滴2,4-二硝基酚指示劑，用1 mol/L氫氧化鈉溶液中和至剛呈微黃色，再加10 mL釩鉬酸銨溶液，用水定容。最后酸度約為0.8 mol/L，20 min后于波長420 nm處比色測定。同時作空白試驗。

1.4 磷標準系列 準確移取磷標準溶液0、2.5、5.0、7.5、10.0、15.0、20.0 mL于50 mL容量瓶中，按“1.3”中操作步驟顯色，測定吸光值，標準系列P2O5濃度為0、5、10、15、20、30、40 mg/L。

2 結果與分析

2.1 測定波長的選擇 飼料級磷酸鹽的磷含量高，所以不一定要選擇最大吸收波長，可根據(jù)樣品含量、吸光度值選擇合適的波長和比色皿，盡量將吸光度值調整在0.2～0.8，磷測定波長可選400～490 nm。該試驗選擇的波長為420 nm，比色皿采用1 cm，也可選用450 nm波長，2 cm比色皿。

2.2 比色酸度的影響 釩鉬黃比色法的適宜酸度范圍為0.2～1.6 mol/L，酸度低時黃色加深靈敏度增高，酸度超過1.6 mol/L則所顯顏色變淡，即使在這一范圍內隨著酸度的增大，顯色速度也隨之減慢。綜合考慮顯色溫度和顯色速度、穩(wěn)定性，溶液酸度控制在0.5～1.0 mol/L，待測液和標準溶液的酸度要基本一致，從而消除因酸度相差太大對測定結果的影響。

2.3 顯色溫度、時間的確定 光度法測定對于酸度和溫度的要求較高，需嚴格把控。顯色過程一般在室溫下進行，不低于15 ℃，放置20～30 min，如溫度較低，顯色時間要相對延長。顯色劑不能放置太久，如生成沉淀，則不能使用。

2.4 回收率試驗 用飼料級磷酸氫鈣樣品進行回收率試驗，結果見表1，回收率在97.5%～100.1%。

表1 比色法測定磷添加回收試驗結果

Table 1 Recovery test results of phosphorus additives detected by colorimetric method

本底值Back-groundvalue∥%加標量(1%P2O5)Standardaddingamount∥mL測定值Measuredvalue∥%重復1Repet-ition1重復2Repeti-tion2重復3Repet-ition3平均值Mean∥%回收率Recoveryrate∥%17.172.5022.5422.3822.4322.4598.617.175.0027.4727.4028.1127.6697.517.1710.0038.6139.0538.0938.58100.1

2.5 國標法和分光光度法比較 分別采用國標重量法和分光光度法測定了不同種類的飼料級磷酸鹽樣品中總磷含量，結果見表2。分光光度法測定各樣品的平行測定結果的絕對差值為0.04%～0.10%，標準要求是不大于0.20%，2種方法測定各樣品的結果相差的絕對差值為0～0.04%，均滿足標準要求。與國標采用的重量法相比，分光光度比色法較為快速，其中釩鉬黃比色法最好，操作簡便，顏色穩(wěn)定，顯色濃度范圍及允許酸度范圍都較寬，干擾因子少，可用于高磷含量樣品(試液濃度P2O52.5～50.0 mg/L)的測定。

表2 國標法和分光光度法測定結果

2.6 光度法測定其他條件控制 對于未知樣品光度顯色時吸取待測液量的確定，可事先吸取一定量的待測液，顯色后用目測法觀察顏色深度，再估算出應該吸取待測液的量。若重配顯色劑，必須重新作標準曲線。

比色皿必須配套使用，事先應進行配對檢驗，使比色皿與溶劑的吸收度盡可能低，具體方法如下：分別向被測的2只比色皿中注入同樣的溶液，將儀器置于某一波長處，石英比色皿220 nm，玻璃比色皿700 nm處，將某一個皿的透射比值調至100%，測量其他各皿的透射比值，記錄其示值之差及通光方向，如透射比之差在±0.5%則可以配套使用，若超出此范圍應考慮其對測試結果的影響。

比色皿架及比色皿在使用中要正確到位，若操作不當造成偶然誤差，會嚴重影響分析結果。應保證比色皿不傾斜放置，否則會使參比樣品與待測樣品的吸收光徑長度不一致，還可能使入射光不能全部通過樣品池，導致測試比準確度不符合要求。其次，應保證每次測試時，比色皿架推拉到位。若不到位，將影響到測試值的重復性或準確度。還應保證比色皿的清潔度，不至影響透光度。

3 結論與討論

該試驗用磷標準溶液研究了測試波長、顯色酸度、顯色溫度和時間等條件，確定最佳測試條件為波長420 nm，溶液酸度0.5～1.0 mol/L，顯色溫度和時間為15 ℃以上20～30 min。同時進行了回收率試驗，并與國標法比較，測定了不同種類的飼料級磷酸鹽樣品中總磷含量，結果回收率97.5%～100.1%，平行測定結果絕對差值0.04%～0.10%，小于0.20%，均滿足標準要求。

分光光度法用于測定飼料級磷酸鹽中磷的含量，通過控制測試溶液酸度、顯色溫度和時間等測試條件，可以滿足標準要求的準確度和精密度，方法簡便、快速。

[1] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.飼料級磷酸氫鈣：GB/T 22549—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[2] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.飼料級磷酸二氫鈣：GB/T 22548—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[3] 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會.飼料級磷酸一二鈣：HG/T 3776—2005[S].北京：中國標準出版社，2005.

[4] 中華人民共和國工業(yè)和信息化部.飼料級磷酸二氫鉀：HG/T 2860—2011[S].北京：中國標準出版社，2011.

[5] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.飼料中總磷的測定：GB/T 6437—2002 分光光度法[S].北京：中國標準出版社，2002.

[6] 武英利，李海龍，閆超，等.分光光度法測定磷酸氫鈣中磷含量[J].中國飼料，2002(15)：25-26.

[7] 高大威，朱晶，朱桂燕.磷酸氫鈣中磷含量的兩種檢測方法之比較[J].黑龍江糧食，2002(5)：46，23.

[8] 郭萍.快速測定飼料級磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣中鈣、總磷含量[J].中國飼料添加劑，2005,31(1)：36-37.

[9] 李沖，廖正福，魏永春，等.分光光度法測定磷酸二氫鈣中磷含量[J].化工技術與開發(fā)，2009，38(1)：39-41.

[10] 李光明，萬榮，李霞，等.飼料磷酸鹽中磷含量的三種檢測方法比較分析[J].飼料廣角，2014(6)：19-21.

Rapid Analysis Method of Phosphorus Content in Feed-grade Phosphate

LI You-qin1,2,LV Kang1,2,ZHOU Wei-ren3et al

(1. Institute of Food Quality Safety and Detection, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu 210014; 2. Jiangsu Provincial Key Lab of Food Quality and Safety,Nanjing, Jiangsu 210014; 3. Institute of Animal Science, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu 210014)

[Objective] To establish a method for the rapid determination of the phosphorus in feed-grade phosphate.[Method]The concentration of phosphorus in phosphate was determined by spectrophotometry method. Different types of feed-grade phosphate samples were detected and compared by national standard method. [Result] The optimized detection condition was as follows: 420 nm detection wavelength, 0.5-1.0 mol/L chromogenic acidity, color developing temperature greater than 15 ℃, and 20-30 min color developing time. Under this condition, the recovery rate was 97.5%-100.1%. The results of two methods all met the requirement of standard. [Conclusion] Phosphorus content in feed-grade phosphate detected by spectrophotometry method is proved to be easy, rapid and accurate.

Feed-grade phosphate; Phosphorus; Spectrophotometry method

李優(yōu)琴(1963- )，女，浙江黃巖人，副研究員，從事農(nóng)產(chǎn)品及產(chǎn)地環(huán)境質量安全檢測與控制技術研究。

2016-09-21

S 816.11

A

0517-6611(2016)32-0100-02