王軍偉,張俊麗,孫 遜,劉力華,岳邦蒙
(史丹利化肥(平原)有限公司,山東 平原 253100)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)復(fù)合肥中氯離子含量的規(guī)定極其嚴(yán)格,硫酸鉀型未標(biāo)“含氯”的產(chǎn)品,w(Cl)≤3.0%,標(biāo)識(shí)“含氯(低氯)”的產(chǎn)品w(Cl)≤15.0%,標(biāo)識(shí)“含氯(中氯)”的產(chǎn)品w(Cl)≤30.0%??梢?,復(fù)合肥生產(chǎn)過程中對(duì)氯離子含量的控制非常重要。國(guó)標(biāo)法對(duì)樣品的處理需要加熱、煮沸、冷卻,整體耗時(shí)較長(zhǎng),不適用于生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)。史丹利化肥(平原)有限公司經(jīng)過探索、實(shí)驗(yàn),采用超聲波對(duì)樣品進(jìn)行處理,縮短了檢驗(yàn)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了復(fù)合肥中氯離子的快速分析測(cè)定。
利用超聲波進(jìn)行試樣溶解,在微酸性溶液中,加入過量的硝酸銀溶液,使氯離子轉(zhuǎn)化為氯化銀沉淀,用鄰苯二甲酸二丁酯包裹沉淀,以硫酸鐵銨為指示劑,用硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的硝酸銀。
試劑:鄰苯二甲酸二丁酯,分析純;硝酸溶液,1+1;硝酸銀溶液(0.05 mol/L),稱取硝酸銀8.7 g,溶解于水中,稀釋至1 000 mL,儲(chǔ)存于棕色瓶中;硫酸鐵銨指示液(80 g/L),溶解硫酸鐵銨8.0 g于75 mL水中,過濾,加幾滴硫酸,使棕色消失,稀釋至100 mL;硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.05 mol/L),稱取硫氰酸銨3.8 g 溶于水中,稀釋至1 000 mL;未注明規(guī)格和配制方法的其他試劑,均應(yīng)符合HG/T 2843—1997的規(guī)定。
儀器:超聲波清洗器;其他實(shí)驗(yàn)室通用儀器。
稱取復(fù)合肥試樣1~10 g(精確至0.000 2 g)(稱樣范圍見表1),置于250 mL容量瓶中,加水約150mL,置于超聲波清洗器中超聲后,用水稀釋至刻度,混勻,干過濾,棄去最初50 mL濾液。剩余溶液作為待測(cè)液。
表1 不同氯離子含量樣品稱樣量
準(zhǔn)確移取25.0 mL濾液于250 mL錐形瓶中,加入硝酸溶液5 mL,加入硝酸銀溶液25.0 mL,靜置至沉淀分層,加入鄰苯二甲酸二丁酯5 mL,搖動(dòng)片刻。加水至溶液總體積約為100 mL,加硫酸鐵銨指示液2 mL,用硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定剩余的硝酸銀,至出現(xiàn)淺橙紅色或淺磚紅色為止。
空白實(shí)驗(yàn)除不加試樣外,分析步驟及試劑用量均與上述步驟相同。
氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式(1)計(jì)算:
式中 m2——試樣質(zhì)量,g;
V0——空白實(shí)驗(yàn)消耗硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;
V2——試樣消耗硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;
c——硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,mol/L;
D——測(cè)定時(shí)吸取試液體積與試液總體積的比值;
M——氯離子的毫摩爾質(zhì)量,0.035 45 g/mmol。
將樣品超聲處理時(shí)間為5、10、15 min 時(shí)制備的試液檢測(cè)結(jié)果分別與國(guó)標(biāo)[1]法進(jìn)行比對(duì),結(jié)果見表2。
表2 樣品超聲處理時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響
由表2可知,樣品超聲處理5、10、15 min的檢測(cè)結(jié)果與國(guó)標(biāo)法的差值均在允許誤差范圍內(nèi),說(shuō)明樣品中的氯離子均已完全水解。故選擇樣品超聲處理時(shí)間為5 min。
選定5組樣品,分別加入氯離子質(zhì)量為30 mg的基準(zhǔn)氯化鈉,進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表3。
由表3中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,該方法的加標(biāo)回收率為99.37%~101.37%,準(zhǔn)確度高。
表3 加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果
選擇5 個(gè)具有代表性的樣品進(jìn)行5 次平行測(cè)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4 精密度測(cè)定結(jié)果 %
由表4 可知,該方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.01%~0.05%,變異系數(shù)為0.17%~0.57%,精密度較高。
采用改進(jìn)后的方法和國(guó)標(biāo)法分別測(cè)定同一個(gè)樣品,計(jì)算絕對(duì)差值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。
表5 改進(jìn)后方法與國(guó)標(biāo)法測(cè)定結(jié)果比對(duì)%
由表5可知,兩種方法測(cè)定結(jié)果一致。采用改進(jìn)后的超聲波處理樣品方法耗時(shí)為5 min,較國(guó)標(biāo)法加熱處理(30 min)節(jié)省25 min,可用于復(fù)合肥生產(chǎn)的過程檢驗(yàn),為指標(biāo)調(diào)整及時(shí)提供依據(jù)。
采用改進(jìn)后的超聲波處理樣品的方法測(cè)定復(fù)合肥中氯離子含量,操作簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確度高,精密度高,適用于生產(chǎn)過程中氯離子含量的控制。