高文龍,陳學(xué)航,張建剛*,王佳才,肖 超,馮永渝,李順方
(1.貴州省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院,貴陽550014; 2.貴州川恒化工有限責(zé)任公司,福泉550500)
磷酸二氫鈣用途廣泛,可作為肥料、飼料原料(畜禽磷和鈣的主要來源),也可用作膨松劑、面團調(diào)節(jié)劑、緩沖劑、營養(yǎng)增補劑、乳化劑、穩(wěn)定劑等食品添加劑。生產(chǎn)過程中磷和鈣含量的快速監(jiān)測對于控制產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。因此,快速、準確地測定磷酸二氫鈣中鈣和磷的含量意義重大。
測定磷的常用方法是磷鉬酸重量法。GB/T 22548-2008《飼料級 磷酸二氫鈣》[1]與 HG/T 2861-2006《飼料級 磷酸二氫鈣》[2]中均采用重量法測定磷的含量;GB 25559-2010《食品添加劑 磷酸二氫鈣》[3]與 HG 2927-1999《食品添加劑 磷酸二氫鈣》[4]中未專門列出磷酸根的測定方法,而是以鈣的含量來推算磷酸二氫鈣的含量。
較為常用的鈣測定方法是乙二胺四乙酸(EDTA)滴定法。GB/T 6436-2002《飼料中鈣的測定》[5]、HG/T 2861-2006《飼料級 磷酸二氫鈣》以及日本JSFA-Ⅵ(1992)《磷酸二氫鈣》[6]等標(biāo)準均采用EDTA法測定鈣含量。采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定磷、鈣含量的標(biāo)準較多[7-9],但均是食品、工業(yè)品或水體中微量磷、鈣的測定,作為磷酸鈣鹽中大量磷、鈣含量測定的標(biāo)準尚未檢索到。
采用化學(xué)法測定磷酸二氫鈣中磷和鈣的含量時,所用試劑喹啉和丙酮均是危險化學(xué)品,并且操作繁瑣費時,在實際工作中不能滿足快捷和安全的要求[10-13]。電感 耦 合 等 離 子 體 原 子 發(fā) 射 光 譜 法[14-17]既簡便又快捷,同時能監(jiān)測鐵、鎂、鋁、砷等雜質(zhì)元素的含量。本工作采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定磷酸二氫鈣中磷和鈣。
iCAP 6300型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。
磷標(biāo)準儲備溶液:1 000mg·L-1,使用時逐級稀釋。
鈣標(biāo)準儲備溶液:1 000mg·L-1,使用時逐級稀釋。
磷酸為優(yōu)級純,其余試劑均為分析純。
射頻功率1 150W;分析泵速50r·min-1,沖洗泵速100r·min-1,泵穩(wěn)時間5s;輔助氣流量0.5L·min-1,霧化氣流量0.55L·min-1,冷卻氣流量14L·min-1;照相機溫度-46.44℃,光室溫度-46.44 ℃;鈣、磷的分析線依次為373.690,213.618nm。
稱取磷酸二氫鈣樣品0.500 0g,加入鹽酸(1+1)溶液10mL,于電爐上微沸溶解,取下冷卻后轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中,定容混勻后,用中速濾紙干過濾,棄去最初2~3mL濾液,移取5.00mL以上濾液,于100mL容量瓶中,加入鹽酸(1+1)溶液5mL,定容至100mL,混勻[18],按儀器工作條件進行測定。
按儀器工作條件對磷、鈣混合標(biāo)準溶液系列(磷的質(zhì)量濃度依次為0,5.0,10,20,30,40mg·L-1,鈣的質(zhì)量濃度依次為0,5.0,10,15,20,30mg·L-1)進行測定,并繪制標(biāo)準曲線,磷、鈣的線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)見表1。
配制11份空白溶液,以磷和鈣空白測定值的3倍標(biāo)準偏差計算方法的檢出限(3s),結(jié)果見表1。
表1 線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Tab.1 Linearity ranges,linear regression equations,correlation coefficients and detection limits
按試驗方法對磷酸二氫鈣樣品進行分析,重復(fù)測定10次,其結(jié)果見表2。
表2 精密度試驗結(jié)果(n=10)Tab.2 Results of test for precision(n=10)
按試驗方法對5個磷酸二氫鈣樣品進行分析,同時與國家標(biāo)準GB/T 22548-2008《飼料級 磷酸二氫鈣》中規(guī)定方法(重量法測定磷,滴定法測定鈣)的測定結(jié)果進行對比,結(jié)果見表3。
表3 本法與國家標(biāo)準方法對比結(jié)果Tab.3 Results of comparison between the method and the GB method
本工作可以簡單處理樣品后,直接采用ICPAES進行測定,快速、準確,是一種具有發(fā)展前景的檢測技術(shù)。采用該方法制定的貴州省地方標(biāo)準DB52/T 1074-2015《磷酸二氫鈣中磷、鈣的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》已于2016年1月發(fā)布[18]。某公司通過采用ICP-AES測定磷酸二氫鈣中磷、鈣含量,檢測人員減少了2/3,同時也降低了化驗人員的工作強度,經(jīng)濟效益得到顯著提高。
[1] GB/T 22548-2008 飼料級 磷酸二氫鈣[S].
[2] HG/T 2861-2006 飼料級 磷酸二氫鈣[S].
[3] GB 25559-2010 食品添加劑 磷酸二氫鈣[S].
[4] HG 2927-1999 食品添加劑 磷酸二氫鈣[S].
[5] GB/T 6436-2002 飼料中鈣的測定[S].
[6] JSFA-Ⅵ(1992) 磷酸二氫鈣[S].
[7] ISO 27085-2009 動物飼料 使用ICP-AES方法測定鈣、鈉、磷、鎂、鉀、鐵、鋅、銅、錳、鈷、鉬、砷、鉛和鉻[S].
[8] EN 15510-2007 動物飼料 用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定鈣、鈉、磷、鎂、鉀、鐵、鋅、銅、錳、鈷、鉬、砷、鉛和鎘含量[S].
[9] EN 16476-2014 液化石油產(chǎn)品 柴油中鈉、鉀、鈣、磷、銅和鋅含量的測定 電感耦合等離子體光發(fā)射光譜分析法(ICP-OES)[S].
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[18] DB52/T 1074-2015 磷酸二氫鈣中磷、鈣的測定 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[S].