余 立，黃 松

（甕福達(dá)州化工有限責(zé)任公司，四川 達(dá)州 635000）

肥料級(jí)聚磷酸銨的特性是全水溶、高養(yǎng)分、緩釋增效。有效磷作為總養(yǎng)分的重要指標(biāo)之一，其有效控制至關(guān)重要。目前，肥料級(jí)聚磷酸銨中有效磷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是HG/T 5939—2021《肥料級(jí)聚磷酸銨》［1］，用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）堿性溶液（pH為12.0～12.5）提取樣品中有效磷，在硝酸作用下將有效磷中聚合態(tài)磷酸根全部轉(zhuǎn)化為正磷酸根，正磷酸根離子與喹鉬檸酮反應(yīng)生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，根據(jù)磷鉬酸喹啉質(zhì)量計(jì)算磷含量。此種方法有以下弊端：（1）整個(gè)檢測(cè)過程耗時(shí)長(zhǎng)，檢測(cè)一個(gè)樣品耗時(shí)3 h，難以及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)；（2）樣品處理過程、操作步驟煩瑣；（3） 沉淀干燥溫度高（180 ℃），易造成灼燙，存在安全隱患。

為解放更多的勞動(dòng)力、提高檢測(cè)效率、保障人員人身安全，技術(shù)小組人員采用容量法快速測(cè)定肥料級(jí)聚磷酸銨中有效磷，經(jīng)過反復(fù)比對(duì)、驗(yàn)證得出，該方法結(jié)果準(zhǔn)確、測(cè)定快速，既能指導(dǎo)生產(chǎn)控制，又能用于產(chǎn)品檢測(cè)。

1 實(shí)驗(yàn)過程

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

聚磷酸銨樣品在硝酸環(huán)境下進(jìn)行加熱煮沸，使PnO3n+1（n+2）-（焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽、四聚磷酸鹽等）中磷鍵斷裂，轉(zhuǎn)化成正磷酸根離子（PO43-），正磷酸根離子與喹鉬檸酮反應(yīng)生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，采用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液溶解沉淀，再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行返滴定。根據(jù)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液與鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積計(jì)算其有效磷含量［2-3］。

1.2 試劑

硝酸溶液：1+1；喹鉬檸酮沉淀劑；氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：c（NaOH）0.30 mol/L；鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：c（HCl）0.18 mol/L；酚酞指示劑：ρ（酚酞）10 g/L。

1.3 容量法實(shí)驗(yàn)步驟

準(zhǔn)確稱取適量肥料級(jí)聚磷酸銨樣品于250 mL容量瓶中，加入硝酸溶液10 mL，使樣品充分溶解，以水定容，搖勻。準(zhǔn)確吸取樣品溶液10 mL于500 mL 三口燒瓶中，加入硝酸溶液20 mL、水80 mL，加熱煮沸，保持微沸15 min，加入喹鉬檸酮沉淀劑50 mL，保持微沸1 min。取下冷卻至室溫，用酸洗石棉和脫脂棉進(jìn)行過濾，先將上層清液濾完，再用傾瀉法洗滌沉淀10～14 次，取所得濾液20 mL 加1 滴酚酞指示劑和1 滴氫氧化鈉溶液（0.25 mol/L），體系顏色呈紫紅色不褪去為止。將沉淀連同脫脂棉移入三角燒杯中，加入氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液使沉淀溶解，再過量5～8 mL，加入5 滴酚酞指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至紅色恰好褪去為終點(diǎn)［4-5］。

1.4 結(jié)果計(jì)算

聚磷酸銨中有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式（1）計(jì)算：

式中：c1，氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；V1，消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；c2，鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；V2，滴定消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；2.730 g/mol，與1 mol 氫氧化鈉相當(dāng)?shù)奈逖趸椎馁|(zhì)量；m，試樣質(zhì)量，g。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 樣品加熱時(shí)間選擇

選擇一個(gè)已知有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)（56.48%）的聚磷酸銨樣品，將樣品用硝酸溶液溶解，稀釋定容，搖勻。吸取8 份10 mL 樣品溶液分別于8 個(gè)500 mL三角燒杯中，各加入20 mL 硝酸溶液、80 mL 水，加熱煮沸，分別微沸0、5、10 、13、15、18、25、30 min后加入足量喹鉬檸酮沉淀劑，用容量法測(cè)定有效磷含量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 樣品加熱時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

由表1可以看出，保持足夠的微沸時(shí)間是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，至少保持微沸15 min，才能保證聚合態(tài)的磷酸鹽轉(zhuǎn)化成正磷酸鹽，結(jié)果更接近真值。

2.2 精密度實(shí)驗(yàn)

采用容量法對(duì)同一組聚磷酸銨樣品進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，采用容量法測(cè)定有效磷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差是0.12%，數(shù)據(jù)精密度高，重現(xiàn)性較好。

2.3 方法對(duì)比

分別采用容量法和HG/T 5939—2021方法（重量法）測(cè)得不同聚磷酸銨樣品有效磷含量，結(jié)果對(duì)比見表3。

表3 重量法與容量法有效磷測(cè)定結(jié)果對(duì)比

由表3可以看出，重量法與容量法結(jié)果非常相近，絕對(duì)差值均在±0.30%范圍內(nèi)，完全滿足HG/T 5939—2021 檢測(cè)要求，說明容量法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2.4 分析耗時(shí)

分析一組平行試樣所耗時(shí)間，容量法（60 min）較HG/T 5939—2021 重量法（180 min）節(jié)約2 h 左右，大大提高了工作效率。

3 結(jié)論

容量法測(cè)定聚磷酸銨中有效磷，檢測(cè)結(jié)果與重量法一致，準(zhǔn)確可靠；檢測(cè)時(shí)間可由180 min 縮短至60 min，大大提高了檢測(cè)效率；避免直接接觸高溫烘箱引起灼燙事故，因而一定程度上規(guī)避了安全風(fēng)險(xiǎn)。