譚冬明,石相莉,莫浩越,彭 慎
(桂林市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所,廣西 桂林 541004)
目前,國(guó)家對(duì)化學(xué)試劑尚無(wú)保質(zhì)期的具體要求和界限,化學(xué)試劑標(biāo)簽只標(biāo)注生產(chǎn)日期或生產(chǎn)批號(hào),未標(biāo)注有效期或失效日期。GB 15346-2012《化學(xué)試劑 包裝及標(biāo)志》[1]中對(duì)有效期標(biāo)注未作強(qiáng)制規(guī)定?;瘜W(xué)試劑在檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)被廣泛用于檢測(cè)分析。試劑的有效性是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素。變質(zhì)試劑是導(dǎo)致分析誤差的主要原因之一,造成檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。肥料中磷含量檢測(cè)方法大多采用磷鉬酸喹啉重量法[2-5],檢測(cè)過(guò)程中所使用的喹鉬檸酮溶液配制時(shí)用到喹啉,該試劑放置時(shí)間長(zhǎng)容易變質(zhì),配制的喹鉬檸酮溶液也會(huì)隨之失效。HG/T 2843-1997《化肥產(chǎn)品 化學(xué)分析常用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液、試劑溶液和指示劑溶液》[6]規(guī)定了喹鉬檸酮溶液的配制方法及貯存方法(暗處、避光、避熱),但未規(guī)定有效期。經(jīng)查閱相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料,都未見(jiàn)對(duì)該溶液有效性的驗(yàn)證方法。因此,研究建立喹鉬檸酮溶液有效性的驗(yàn)證方法在檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)保證檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和檢測(cè)質(zhì)量控制具有重要的意義,是預(yù)防檢測(cè)質(zhì)量事故的一種有效的預(yù)防措施。為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)室的科研創(chuàng)新能力和檢驗(yàn)檢測(cè)能力。
儀器設(shè)備:電熱恒溫干燥箱(型號(hào):GZXGF101-II)、分析天平(型號(hào):BSA224S-CW)。
試劑:磷酸二氫鉀(基準(zhǔn)試劑)、喹鉬檸酮溶液(按HG/T 2843-1997[6]配制)、硝酸溶液(1+1)、實(shí)驗(yàn)用水(去離子水)。
將適量磷酸二氫鉀(基準(zhǔn)物質(zhì))于105℃烘干2 h,置于干燥器中冷卻。準(zhǔn)確稱(chēng)取烘干后磷酸二氫鉀1.000 0 g±0.000 2 g于250 mL容量瓶中,加水溶解并定容至刻度,搖勻,過(guò)濾,棄去最初濾液。準(zhǔn)確吸取濾液10.0 mL于250 mL燒杯中,加水至100 mL。將燒杯放置電爐上煮沸后取下,加入35 mL喹鉬檸酮溶液,蓋上表面皿,在沸水浴中放置1 min后取出冷卻。用預(yù)先在180℃±2℃干燥箱中干燥至恒重的玻璃砂芯坩堝抽濾,用傾斜法將上層清夜濾完,隨后用水洗滌沉淀,每次25 mL,傾斜法抽濾,用少量水將沉淀轉(zhuǎn)移至坩堝中,用水多次洗滌,控制用水總共約150 mL,將帶有沉淀的坩堝置于180℃±2℃干燥箱中干燥45 min,取出移至干燥器中冷卻,稱(chēng)量。
空白實(shí)驗(yàn):除不加磷酸二氫鉀外,其余操作相同。
結(jié)果按公式(1)計(jì)算,以五氧化二磷計(jì),計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù):
式中:
w——磷酸二氫鉀中磷含量(以五氧化二磷計(jì)),單位為g/100 g;
m1——測(cè)定樣品所得磷鉬酸喹啉沉淀的質(zhì)量,單位為g;
m2——空白試驗(yàn)所得磷鉬酸喹啉沉淀的質(zhì)量,單位為g;10.0——吸取試樣溶液體積的數(shù)值,單位為mL;250.0——試樣溶液總體積的數(shù)值,單位為mL;m——稱(chēng)取的樣品質(zhì)量,單位為g;
0.032 07——磷鉬酸喹啉質(zhì)量換算為五氧化二磷質(zhì)量的系數(shù)。
測(cè)定結(jié)果取平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值,平行測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不大于0.20%。
磷酸二氫鉀(基準(zhǔn)物質(zhì))中五氧化二磷含量的理論值為52.21%,考慮測(cè)定的誤差,測(cè)定結(jié)果小于52.0%時(shí),判定喹鉬檸酮溶液失效。
參考GB/T 8573-2017[7]中用于沉淀反應(yīng)的分取溶液體積中含有五氧化二磷的量(10~20 mg),將稱(chēng)樣量分別取0.5、0.6、0.8、1.0 g,磷酸二氫鉀中五氧化二磷理論值為52.21%,同時(shí)分別用失效的(a)和有效的(b)喹鉬檸酮溶液進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表1。從表1結(jié)果可知,分取的五氧化二磷含量為10.44 mg時(shí),兩種溶液檢測(cè)結(jié)果都與理論值一致。分取的量越多,溶液(a)的檢測(cè)值越低,與理論值相差越大,溶液(b)的檢測(cè)值未發(fā)生變化,與理論值一致。失效的喹鉬檸酮溶液的檢測(cè)結(jié)果與理論值相差大,與溶液的失效程度相關(guān)即溶液中的喹啉因變質(zhì)導(dǎo)致喹啉含量降低,從而影響反應(yīng)。為了提高驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性,按最大的反應(yīng)量確定稱(chēng)樣量,因此,確定稱(chēng)樣量為1.000 0 g。
表1 磷酸二氫鉀不同稱(chēng)樣量的五氧化二磷檢測(cè)值
GB/T 8573-2017[7]中沉淀反應(yīng)時(shí)加入 10 mL硝酸溶液(1+1)。為了確定本方法中硝酸溶液對(duì)驗(yàn)證結(jié)果的影響,采用有效的喹鉬檸酮溶液,分別取不同體積的硝酸溶液加入樣品溶液中進(jìn)行試驗(yàn),比較檢測(cè)結(jié)果與理論值的偏差,結(jié)果見(jiàn)表2。從表2結(jié)果可知,加入一定體積硝酸溶液或未加入均不影響檢測(cè)結(jié)果,且與理論值一致。喹鉬檸酮溶液配制時(shí)已加入大量的硝酸,反應(yīng)時(shí)具備酸性條件。肥料樣品中可能含有多種形式的多聚磷酸鹽(如焦磷酸、偏磷酸等),GB/T 8573-2017中規(guī)定,加入10 mL硝酸溶液,加熱沸騰后再加入喹鉬檸酮溶液,目的為將其酸解成磷酸根,再與喹鉬檸酮溶液發(fā)生沉淀反應(yīng)。因此,本方法中不加入硝酸溶液。
表2 加入不同體積的硝酸溶液的檢測(cè)結(jié)果
取磷酸二氫鉀1.000 0 g,按驗(yàn)證方法檢測(cè)五氧化二磷含量,重復(fù)測(cè)定6次,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值,結(jié)果見(jiàn)表3。由結(jié)果可知,本方法精密度良好。
表3 精密度測(cè)定結(jié)果
選用3個(gè)復(fù)合肥料樣品分別用失效的和有效的喹鉬檸酮溶液,按照GB/T 8573-2017[7]進(jìn)行磷含量檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知,失效的喹鉬檸酮溶液檢測(cè)結(jié)果明顯低于有效的喹鉬檸酮溶液檢測(cè)結(jié)果。
表4 實(shí)際肥料樣品檢測(cè)結(jié)果
本文建立了肥料檢測(cè)中喹鉬檸酮溶液沉淀劑的有效性驗(yàn)證方法。方法的精密度檢驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.09%,精密度良好,結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法喹鉬檸酮溶液測(cè)定肥料中五氧化二磷含量的規(guī)定誤差,本方法規(guī)定重復(fù)性誤差為≤0.2%,磷酸二氫鉀中五氧化二磷含量理論值為52.21%,當(dāng)理論值減去最大誤差0.2%,即采用驗(yàn)證方法檢測(cè)磷酸二氫鉀中五氧化二磷含量小于52.0%時(shí),喹鉬檸酮溶液為失效。該驗(yàn)證方法精密度好,準(zhǔn)確度高,適用于喹鉬檸酮溶液有效性的驗(yàn)證。該方法可以作為日常的一種質(zhì)控方法,即定期進(jìn)行驗(yàn)證或者當(dāng)檢測(cè)樣品時(shí)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常,可以采用本方法進(jìn)行分析,保證肥料中五氧化二磷含量檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和預(yù)防檢測(cè)質(zhì)量事故。喹鉬檸酮溶液中不穩(wěn)定成分為喹啉,喹啉長(zhǎng)期放置后期,喹啉會(huì)慢慢變質(zhì),通過(guò)試驗(yàn)確定喹鉬檸酮溶液的有效期值得進(jìn)一步研究。