肥料中有效磷含量的测定张利忠

肥料中有效磷含量的测定张利忠
发布时间：2022-02-23T02:03:16.975Z 来源：《基层建设》2021年31期作者：张利忠
[导读] 本文讨论化学磷肥及复混肥料中有效磷含量的提取和测定方法
四川宇恒泰环境监测有限公司四川省泸州市 646000
摘要：本文讨论化学磷肥及复混肥料中有效磷含量的提取和测定方法。

在磷肥的分析检验中，通常用重量法或容量法测定。

都是制成样品溶液后，用适当的沉淀剂将磷沉淀为磷钼酸喹啉或磷钼酸铵与干扰成分分离。

其中，磷钼酸喹啉重量法，因为磷钼酸喹啉的组成稳定、溶解度小、颗粒粗大、很少夹带杂质、容易过滤洗涤，而且分子量大、误差较小、准确度较高，分析过程也较为简便、快速。

所以磷钼酸喹啉重量法为国家标准规定的仲裁分析法。

关键词：肥料；有效磷；磷钼酸喹啉重量法；准确度
一、概述
含磷的肥料称为磷肥。

磷肥包括自然磷肥和化学磷肥。

磷矿石及农家肥中的骨粉、骨灰等都是自然磷肥。

草木灰、人畜尿粪中也含有一定量的磷，但是，因其同时含有氮、钾等化合物，故称为复合农家肥。

复混肥料是指含一种及一种以上磷肥与氮肥、钾肥组成的复混肥料，包括掺合肥料及各种专用肥料。

化学磷肥主要是以自然矿石为原料，经过化学加工处理的含磷肥料。

二、磷含量的测定
磷含量的测定，目前大都选用准确度较高的磷钼酸喹啉法。

方法的理论依据如下。

磷酸在酸性溶液中和钼酸根离子生成磷钼杂多酸。

H3PO4＋12MoO42-＋24 H+→H3（PO4•12MoO3）•H2O＋11H2O
磷钼杂多酸是一种分子较庞大的典型杂多酸，能够和分子较大的有机碱生成溶解度很小的难溶性盐。

因此，在定量分析中，常使磷酸盐在硝酸的酸性溶液中与钼酸盐、喹啉作用生成黄色的磷钼酸喹啉沉淀来进行磷含量的测定，反应按下式进行。

H3PO4＋12MoO42-＋3C9H7N＋24 H+→（C9H7N）3H3（PO4•12MoO3）•H2O↓＋11H2O
磷钼杂多酸只有在酸性环境中才稳定，在碱性溶液中重新分解为原来简单的酸根离子。

酸度、温度、配位酸酐的浓度不同，都严重影响杂多酸的组成。

因此，沉淀条件必须严格控制。

用重量法进行测定时，是用G4坩埚过滤，洗涤纯净后，干燥、称重。

因为磷钼酸喹啉在不同温度下干燥，则组成不同。

100-107℃，只脱去游离水分，组成为（C9H7N）3H3（PO4•12MoO3）•H2O。

能达到恒重，但是需要时间较长。

107-155℃，失去结晶水，但又不完全，不易恒重。

155-370℃，结晶水全部失去，组成为（C9H7N）3H3（PO4•12MoO3），能达到恒重。

370-500℃，沉淀分解失去有机部分，组成为P2O5•24MoO3，但是不易恒重。

由此可见其中以（C9H7N）3H3（PO4•12MoO3）•H2O状态组成最为稳定，易于干燥恒重。

试验表明，于250℃左右干燥20-30分钟或180-190℃干燥40-60分钟，即可以达到恒重。

实际中，大都是在180℃干燥45分钟。

由于磷钼酸喹啉难溶于水，所以使用过的玻璃过滤坩埚应该用碱（例如1∶1氨水）洗涤。

磷钼酸喹啉的分子量为2212.89；P2O5为141.95。

由磷钼酸喹啉换算为P2O5的因数为
P2O5 141.95
──────────────＝──────≈0.03207
2•（C9H7N）3H3（PO4•12MoO3） 2×2212.89
换算因数较小，也表明测定的准确度高。

用容量法进行测定，是根据磷钼酸喹啉和碱之间的等当量反应
（C9H7N）3H3（PO4•12MoO3）•H2O＋26OH-→HPO42-＋12MoO42-＋3C9H7N＋15H2O
用一定量过量的氢氧化钠标准溶液溶解磷钼酸喹啉沉淀。

然后，以百里香酚蓝-酚酞作指示剂，用硝酸标准溶液回滴剩余的氢氧化钠。

根据氢氧化钠的消耗量计算P2O5的含量。

反应方程式表明，在此，P2O5的当量应该为
P2O5 141.95
───＝────＝2.73
2×26 52
三、测定步骤
1.试剂
1∶1硝酸
喹钼柠酮试剂喹啉5毫升溶解于35毫升硝酸和100毫升水的混合溶液中。

60克柠檬酸、70克钼酸钠溶解于85毫升硝酸和300毫升水的混合溶液中，然后，在不断搅拌下缓缓倾注于喹啉的硝酸溶液中静置24小时，如果浑浊，过滤。

然后，加丙酮280毫升，稀释为1升，贮于有色瓶中。

制备喹钼柠酮试剂，也可以改用无色透明的工业丙酮。

如果是用于不含NH4+离子的溶液，也可以不用丙酮，而改变喹啉用量为8.5毫升，俗称“高喹试剂”。

0.5N氢氧化钠标准溶液
0.25N硝酸标准溶液
百里香酚蓝-酚酞混合指示剂溶液3份体积的0.1%百里香酚蓝的50%乙醇溶液和2份体积0.1%酚酞的60%乙醇溶液混合。

2.测定过程
（1）重量法
精确移取按（二、分析用溶液的制备）所述方法制备的分析用溶液25.00毫升（含P2O5约20-30毫克），于400毫升烧杯中。

加1∶1硝酸10毫升，稀释至约100毫升。

加热至微微沸腾。

保持微沸，在不断搅拌下，缓缓加入喹钼柠酮试剂50毫升，继续微沸1分钟。

冷却（冷却过程中应不时搅拌，以促使沉淀沉降）。

用倾泻法以于180℃烘干至恒重的G4玻璃过滤坩埚过滤，用水（每次25毫升）洗涤2次后，转移沉淀于坩埚内，继续洗涤5-6次。

于180℃干燥约45分钟，直至恒重。

必要时，应该做空白试验。

按下式计算磷含量
（G1-G2）×0.03207
P2O5%＝──────────×100
G×25/250
式中G1──磷钼酸喹啉沉淀重量，克；G2──空白试验磷钼酸喹啉沉淀重量，克；G──样品重量，克；0.03207──磷钼酸喹啉换算为P2O5的因数
（2）容量法
精确移取按（二、分析用溶液的制备）所述方法制备的分析用溶液25.00毫升（含P2O5约20-30毫克），于400毫升烧杯中。

加1∶1硝酸10毫升，稀释至约100毫升。

加热至微微沸腾。

保持微沸，在不断搅拌下，缓缓加入喹钼柠酮试剂50毫升，继续微沸1分钟。

冷却（冷却过程中应不时搅拌，以促使沉淀沉降）。

用倾泻法以脱脂棉滤纸浆滤器过滤。

用水（每次25毫升）洗涤（洗涤时，尽量不要转移沉淀于滤器内）至取约20毫升洗涤液于试管，加1滴百里香酚蓝-酚酞混合指示剂溶液及1滴0.5N氢氧化钠标准溶液能呈紫蓝色为止。

转移沉淀及脱脂棉滤纸浆于原进行沉淀的烧杯中，置烧杯于漏斗足下。

由滴定管精确滴出0.5N氢氧化钠标准溶液30土5.00毫升，冲洗沾附于漏斗内的沉淀。

然后充分搅拌烧杯内容物至黄色沉淀全部溶解而呈无色溶液。

以水充分冲洗漏斗内壁并使其流入烧杯中，至溶液的总体积约为100毫升为止，移开漏斗。

加百里香酚蓝-酚酞混合指示剂溶液约20滴，0.25N硝酸标准溶液滴定至由紫蓝色经过绿色突变为黄色。

按下式计算磷含量
（V1N1-V2N2）×0.002730
P2O5%＝────────────×100
G×25/250
式中V1──加入氢氧化钠标准溶液体积，毫升；N1──氢氧化钠标准溶液摩尔浓度；V2──滴定消耗硝酸标准溶液体积，毫升；N2──硝酸标准溶液摩尔浓度；0.002730──P2O5的毫摩尔质量，克；G──样品质量，克。

参考文献
[1]国家质量监督检验检疫总局.《中华人民共和国国家标准GBT15063 -2009复混肥料（复合肥料）》.2009-11-30发布.2010-06-01实施.
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