饲料中总磷、无机磷和有机磷的含量测定
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1 实验原理
将饲料中的有机磷破坏 使磷游离出来 所得溶液在酸性条件下 磷酸与钼酸铵[(NH4 )2MoO4] 和钒酸铵 (NH4VO3)混合试剂形成黄色络合物 颜色较稳定[14] 在 374nm 下磷含量在 0.0 ̄5.0µg/mL 时 吸光度与浓度成线性关系 反应式如下 H3PO4 + 16(NH4)2 MoO4 + 29HNO3 + NH4VO3 = (NH4 )PO4 .NH4.VO3.16MoO3(黄色) + 29NH4NO3 + 16H2O
Ksp=2.0 × 10-29 使结果偏低 当 pH <7.0 时 产生酸效应 Ca2+与 PO43-不能生成 Ca3(PO4)2
沉淀 所以 控制溶液 pH <7.0 可以消除 Ca2+的干扰[15] 由于本实验在样品处理过程中加入了
酸 故无需另作处理便可消除 Ca2+的干扰
3.5.3 砷离子干扰及消除
吸光度 实验表明 显色剂用量在 9.5 ̄11.0mL 范 围 内 溶液吸光度较大且恒定 因此本实验选
用显色剂用量为 10mL
3.4 显 色 时 间 的 影 响
取一定量的磷标准液 按实验方法 从加入钒钼酸铵显色液开始记时 每隔 5 ̄10min 测定一
次溶液的吸光度 显色时间在 10min 时吸光度达最大且恒定 在 50min 内显色稳定 对测定结果
于快速分析 用一定量的磷标准液 改变硝酸用量 配制成一系列浓度相同酸度不同的磷标准液
按测定方法测定溶液吸光度 当 1 000mL 磷标准液加 1+1 硝酸 2 ̄4mL 之间时 测得溶液吸光度
不变 故本实验选择加入 3mL 硝酸
3.3 显 色 剂 用 量 的 选 择
取一定量的磷标准液 改变钒钼酸铵显色液用量 以相应试剂空白为参比 按测定方法测定
表 1 掩蔽剂用量与磷标液吸光度的关系
Na2 S2 O3 用量 (mL) 未加砷
加砷(40 µg/mL)
0.0 0.540 0.686
1.0 0.540 0.635
2.0 0.538 0.582
3.0 0.540 0.540
4.0 0.537 0.528
5.0 0.540 0.522
6.0 0.525 0.510
3 结果与讨论
3.1 测 定 波 长 的 选 择 在两只 50mL 容量瓶中分别加入 0.00 5.00mL 磷 标 准 液 再 分 别 加 入 钒 钼 酸 铵 显 色液 10mL 用 水 稀 释 至 刻 度 以 试 剂 空 白 为参比 在 360 ̄420nm 波长之间进行测定 绘制吸收曲线如图 1 所示 图 1 表明 该溶 液在波长 374nm 处有最大吸收 因此本实验 测定波长选用 374nm 3.2 酸 度 的 影 响 硝酸用量对被测物质的吸光度有较大的
RSD% 1.04
含量% 0.457 0.450 0.445
无机磷 平均值% 0.451
RSD% 1.34
含量% 0.221 0.220 0.239
平均值% 0.753
表 4 龙庆 801 乳猪饲料的测定(3#)
RSD% 0.398
避光保存 如生成沉淀则不能使用 磷标准储备液 将磷酸二氢钾 AR 在 105 干燥 1 小时 冷却后称 0.2195g 溶解于蒸馏
水中 定量转入 1 000mL 容量瓶中 加硝酸 3mL 用蒸馏水稀释至刻度 为 50µg/mL 磷标液 磷标准使用液:取 20.00mL 磷标准储备液稀释成 1 000mL,磷含量为 1.000µg/mL 0.5%Na2S2O3 溶液 称取 Na2S2O3 AR 0.5g 溶解于水中 定容至 100mL 容量瓶中备用
吸光度A
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
360Biblioteka 380400420
440
波长/nm
图图11 吸吸收收曲曲线线
44 四 川 轻 化 工 学 院 学 报 2002 年 12 月
影响 酸度太低 不存在磷酸盐时溶液也呈黄色 造成分析误差 酸度太高 显色时间长 不利
计 为 Na+(1000) K+(1000) Mg2+(600) Cu2+(20) Fe3+(20) Pb2+(300) 基本不干扰测
定
3.5.2 钙离子干扰及其消除
饲料中含大量的钙 在 分 解 液 中 以 Ca2+ 形式存在 它 可 与 PO43- 离 子 生 成 Ca3(PO4)2 沉 淀
第 15 卷 第 4 期 四 川 轻 化 工 学 院 学 报 Vol.15 No.4 JOURNAL OF SICHUAN INSTITUTE OF
2002 年 12 月 LIGHT INDUSTRY AND CHEMICAL TECHNOLOGY Dec.2002
4 样品分析
4.1 标 样 精 密 度 的 测 定
按实验方法 平行测定标样 8 次 其相对标准偏差 RSD 为 0.25% 可见方法的重现性较好
4.2 工作曲线及线性回归方程 分别取 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00mL 磷标准 液 按实验测定方法测定吸光度 结果表明,磷含量在 0.0 ̄5.0µg/mL 范围内吸光度与浓度呈良
按样品处理方法处理 3 个不同的饲料样品 再按实验方法测定其吸光度
表 3 和表 4
表 2 泸州希望 6180 乳猪饲料的测定 (1#)
含量% 1 0.717 2 0.714 3 0.705
总磷 平均值%
0.712
RSD% 0.877
含量% 0.495 0.486 0.498
无机磷 平均值% 0.493
2.3 实 验 方 法 2.3.1 样品处理 测定总磷样品处理 准确称取试样 2 ̄5g 于坩埚中 在电炉上小心炭化 再放入高温炉中 在 550 灼烧 3h 取出冷却 加入 10mL 盐酸和硝酸数滴 小心煮沸约 10min 冷却后转入 100mL 容量瓶 加入 2d 酚酞 用 NaOH 滴至淡红色 再加硝酸 0.3mL 用水稀释至刻度 摇匀 过滤 弃去初始的 30mL 滤液 为试样分解液 测定无机磷样品处理 准确称取试样 2 ̄5g 置于 100mL 容量瓶中 加 10mL 盐酸和硝酸数滴 加水 30mL 加入 2d 酚酞 用 NaOH 滴至淡红色 再加硝酸 0.3mL 用水稀释至刻度 摇匀 过滤 弃去初始的 30mL 滤液 为试样分解液 2.3.2 测定方法 准确吸取滤液 1.00mL 于 50mL 容量瓶中 加 0.5%Na2S2 O33.0mL,放置半分钟 加钒钼酸铵显 色液 10mL 用水稀释至刻度 摇匀 常温下静置 10min 以试剂空白为参比 用 1cm 比色池在 374nm 下测定试样分解液的吸光度 由线性回归方程求得试样分解液的磷含量
砷 V 可与钼酸铵产生与主反应类似的杂多酸 使测定结果偏高[16] 选用 0.5% Na2S2O3 作 掩蔽剂 一组为 5.0µg/mL 的磷标准液 另一组为加砷(40µg/mL)的磷标准液 按测定方法 改
变 Na2 S2O3 用量进行实验 测得这两组溶液的吸光度 结果见表 1 由表可知 选择 0.5% Na2S2 O3 溶液 3.0mL 作掩蔽剂效果最佳
2.1 主 要 仪 器 721 分光光度计 上海第三分析仪器厂 分析天平 北京光学仪器厂 高温炉 可控制温度 550 分样筛 40 目
2.2 主要试剂及溶液 盐酸 化学纯 1+1 水溶液 硝酸 化学纯 1+1 水溶液 钒钼酸铵显色液 称取偏钒酸铵 AR 1.25g 加硝酸 250mL 另取钼酸铵 AR 25g 加蒸馏水 400mL 溶解 在冷却条件下将此溶液倒入上述溶液 且加蒸馏水定容成 1 000mL
收稿日期 2002-08-29 作者简介 袁 东(1968-) 女 四川南充人 讲师 主要从事分析化学 环境监测和环境工程方面的研究
第 15 卷 第 4 期 袁 东等 饲料中总磷 无机磷和有机磷的含量测定 43
2 实验部分
374nm 摩尔吸光系数 ε = 3.43 103 L mol-1 cm-1 回收率为 97.0% ̄101.5% 结果令人满意
关键词 分光光度法 总磷 无机磷 有机磷 中图分类号 O65 文献标识码 A
前言
在饲料的矿物质元素中 磷的含量是饲料的基本营养学指标 磷的缺乏会引起幼龄动物患佝 偻症 成年动物患软骨症 同时还会出现食欲不良 产奶量降低 全身虚弱 母畜发情异常 屡 配不孕等症状 但如果用之过量 常常又会破坏畜禽生长的正常代谢过程及必要的生产过程[1] 因此 快速而准确地测定饲料中的磷含量具有重要意义 动物体内的磷主要来自饲料 但植物性饲料中的磷相当一部分是以有机磷的形式存在 不能 被动物充分利用 因此 在配合饲料中必须补充足够的无机磷 在加工饲料中 如添加多磷酸化 合物 则无机磷的含量增加[2] 因此 作为评价饲料品质的分析技术 不仅要求测定总磷含量 而且要求对不同化学形态或存在形态的磷分别进行定量 但目前通用的常规化验指标都是测总 磷 并不能确定其中有机磷的含量 对于饲料中有机磷的测定还未见报道 磷的测定方法已有许多研究 如气相色谱法 导数极谱法 x-荧光光谱法[3 5] 原 子 吸 收 法 [6] 液相色谱分离电感耦合等离子体质谱法[7] 电位滴定法 速差动力学比例方程分光光度法[8] 等 但这些方法多数需要特定的仪器设备 测定方法较繁琐 应用还不广泛[9] 分光光度法是测 磷应用最广泛的分析方法之一[10 11] 已 应 用 于 有 机 化 合 物[12] 生 物 物 质 矿 石 合 金[13] 海 水 河水 肥料等许多试样磷含量的测定 同样它也适用于饲料中磷含量的测定 本文采用操作 简便 对磷的特异性高 共存离子干扰小的磷钼钒分光光度法 对饲料中的总磷 无机磷和有机 磷进行了测定
好 的 线 性 关 系 线 性 回 归 方 程 为 A=0.0162+0.1058 × c (c 为 磷 含 量(µg/mL)) 相 关 系 数 为 0.9985 摩尔吸光系数 ε = 3.43 × 103 L ⋅ mol −1 ⋅ cm −1
4.3 饲料样品测定
第 15 卷 第 4 期 袁 东等 饲料中总磷 无机磷和有机磷的含量测定 45
基本没有影响 故本实验选择 10min 作为显色稳定时间
3.5 共 存 离 子 影 响 及 消 除
3.5.1 共存离子考察
对饲料中可能存在的干扰离子 Ca2+ Mg2+ As(V) Fe3+ Cu2+ Na+ K+ Pb2+ 等进行考察
分别制备干扰离子含量不同的 5.0µg/mL 的磷标准液 按测定方法 不加掩蔽剂 分别测定吸光 度 结果表明 除 Ca2+ As(V) 外 在小于 5%的误差范围内 各离子的允许存在量 以 µg/mL
RSD% 1.27
含量% 0.222 0.228 0.207
有机磷 平均值% 0.219
结果分别见表 2
RSD% 4.94
总磷 含量% 1 0.678 2 0.670 3 0.684
总磷 含量% 1 0.756 2 0.750 3 0.753
表 3 国全 900B 乳猪饲料的测定(2#)
平均值% 0.677
文章编号 1008-438X 2002 04-0042-05
饲料中总磷 无机磷和有机磷的含量测定
袁 东 封雪松 付大友 袁基刚
四川轻化工学院材料与化学工程系 四川 自贡 643033
摘 要 采用磷钼钒分光光度法研究了饲料中的总磷 无机磷 有机磷的含量 在酸性条件 下 磷酸与钼酸铵[(NH4)2MoO4]和钒酸铵 (NH4VO3)混合试剂形成黄色络合物 其 最 大 吸 收 波 长 为
将饲料中的有机磷破坏 使磷游离出来 所得溶液在酸性条件下 磷酸与钼酸铵[(NH4 )2MoO4] 和钒酸铵 (NH4VO3)混合试剂形成黄色络合物 颜色较稳定[14] 在 374nm 下磷含量在 0.0 ̄5.0µg/mL 时 吸光度与浓度成线性关系 反应式如下 H3PO4 + 16(NH4)2 MoO4 + 29HNO3 + NH4VO3 = (NH4 )PO4 .NH4.VO3.16MoO3(黄色) + 29NH4NO3 + 16H2O
Ksp=2.0 × 10-29 使结果偏低 当 pH <7.0 时 产生酸效应 Ca2+与 PO43-不能生成 Ca3(PO4)2
沉淀 所以 控制溶液 pH <7.0 可以消除 Ca2+的干扰[15] 由于本实验在样品处理过程中加入了
酸 故无需另作处理便可消除 Ca2+的干扰
3.5.3 砷离子干扰及消除
吸光度 实验表明 显色剂用量在 9.5 ̄11.0mL 范 围 内 溶液吸光度较大且恒定 因此本实验选
用显色剂用量为 10mL
3.4 显 色 时 间 的 影 响
取一定量的磷标准液 按实验方法 从加入钒钼酸铵显色液开始记时 每隔 5 ̄10min 测定一
次溶液的吸光度 显色时间在 10min 时吸光度达最大且恒定 在 50min 内显色稳定 对测定结果
于快速分析 用一定量的磷标准液 改变硝酸用量 配制成一系列浓度相同酸度不同的磷标准液
按测定方法测定溶液吸光度 当 1 000mL 磷标准液加 1+1 硝酸 2 ̄4mL 之间时 测得溶液吸光度
不变 故本实验选择加入 3mL 硝酸
3.3 显 色 剂 用 量 的 选 择
取一定量的磷标准液 改变钒钼酸铵显色液用量 以相应试剂空白为参比 按测定方法测定
表 1 掩蔽剂用量与磷标液吸光度的关系
Na2 S2 O3 用量 (mL) 未加砷
加砷(40 µg/mL)
0.0 0.540 0.686
1.0 0.540 0.635
2.0 0.538 0.582
3.0 0.540 0.540
4.0 0.537 0.528
5.0 0.540 0.522
6.0 0.525 0.510
3 结果与讨论
3.1 测 定 波 长 的 选 择 在两只 50mL 容量瓶中分别加入 0.00 5.00mL 磷 标 准 液 再 分 别 加 入 钒 钼 酸 铵 显 色液 10mL 用 水 稀 释 至 刻 度 以 试 剂 空 白 为参比 在 360 ̄420nm 波长之间进行测定 绘制吸收曲线如图 1 所示 图 1 表明 该溶 液在波长 374nm 处有最大吸收 因此本实验 测定波长选用 374nm 3.2 酸 度 的 影 响 硝酸用量对被测物质的吸光度有较大的
RSD% 1.04
含量% 0.457 0.450 0.445
无机磷 平均值% 0.451
RSD% 1.34
含量% 0.221 0.220 0.239
平均值% 0.753
表 4 龙庆 801 乳猪饲料的测定(3#)
RSD% 0.398
避光保存 如生成沉淀则不能使用 磷标准储备液 将磷酸二氢钾 AR 在 105 干燥 1 小时 冷却后称 0.2195g 溶解于蒸馏
水中 定量转入 1 000mL 容量瓶中 加硝酸 3mL 用蒸馏水稀释至刻度 为 50µg/mL 磷标液 磷标准使用液:取 20.00mL 磷标准储备液稀释成 1 000mL,磷含量为 1.000µg/mL 0.5%Na2S2O3 溶液 称取 Na2S2O3 AR 0.5g 溶解于水中 定容至 100mL 容量瓶中备用
吸光度A
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
360Biblioteka 380400420
440
波长/nm
图图11 吸吸收收曲曲线线
44 四 川 轻 化 工 学 院 学 报 2002 年 12 月
影响 酸度太低 不存在磷酸盐时溶液也呈黄色 造成分析误差 酸度太高 显色时间长 不利
计 为 Na+(1000) K+(1000) Mg2+(600) Cu2+(20) Fe3+(20) Pb2+(300) 基本不干扰测
定
3.5.2 钙离子干扰及其消除
饲料中含大量的钙 在 分 解 液 中 以 Ca2+ 形式存在 它 可 与 PO43- 离 子 生 成 Ca3(PO4)2 沉 淀
第 15 卷 第 4 期 四 川 轻 化 工 学 院 学 报 Vol.15 No.4 JOURNAL OF SICHUAN INSTITUTE OF
2002 年 12 月 LIGHT INDUSTRY AND CHEMICAL TECHNOLOGY Dec.2002
4 样品分析
4.1 标 样 精 密 度 的 测 定
按实验方法 平行测定标样 8 次 其相对标准偏差 RSD 为 0.25% 可见方法的重现性较好
4.2 工作曲线及线性回归方程 分别取 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00mL 磷标准 液 按实验测定方法测定吸光度 结果表明,磷含量在 0.0 ̄5.0µg/mL 范围内吸光度与浓度呈良
按样品处理方法处理 3 个不同的饲料样品 再按实验方法测定其吸光度
表 3 和表 4
表 2 泸州希望 6180 乳猪饲料的测定 (1#)
含量% 1 0.717 2 0.714 3 0.705
总磷 平均值%
0.712
RSD% 0.877
含量% 0.495 0.486 0.498
无机磷 平均值% 0.493
2.3 实 验 方 法 2.3.1 样品处理 测定总磷样品处理 准确称取试样 2 ̄5g 于坩埚中 在电炉上小心炭化 再放入高温炉中 在 550 灼烧 3h 取出冷却 加入 10mL 盐酸和硝酸数滴 小心煮沸约 10min 冷却后转入 100mL 容量瓶 加入 2d 酚酞 用 NaOH 滴至淡红色 再加硝酸 0.3mL 用水稀释至刻度 摇匀 过滤 弃去初始的 30mL 滤液 为试样分解液 测定无机磷样品处理 准确称取试样 2 ̄5g 置于 100mL 容量瓶中 加 10mL 盐酸和硝酸数滴 加水 30mL 加入 2d 酚酞 用 NaOH 滴至淡红色 再加硝酸 0.3mL 用水稀释至刻度 摇匀 过滤 弃去初始的 30mL 滤液 为试样分解液 2.3.2 测定方法 准确吸取滤液 1.00mL 于 50mL 容量瓶中 加 0.5%Na2S2 O33.0mL,放置半分钟 加钒钼酸铵显 色液 10mL 用水稀释至刻度 摇匀 常温下静置 10min 以试剂空白为参比 用 1cm 比色池在 374nm 下测定试样分解液的吸光度 由线性回归方程求得试样分解液的磷含量
砷 V 可与钼酸铵产生与主反应类似的杂多酸 使测定结果偏高[16] 选用 0.5% Na2S2O3 作 掩蔽剂 一组为 5.0µg/mL 的磷标准液 另一组为加砷(40µg/mL)的磷标准液 按测定方法 改
变 Na2 S2O3 用量进行实验 测得这两组溶液的吸光度 结果见表 1 由表可知 选择 0.5% Na2S2 O3 溶液 3.0mL 作掩蔽剂效果最佳
2.1 主 要 仪 器 721 分光光度计 上海第三分析仪器厂 分析天平 北京光学仪器厂 高温炉 可控制温度 550 分样筛 40 目
2.2 主要试剂及溶液 盐酸 化学纯 1+1 水溶液 硝酸 化学纯 1+1 水溶液 钒钼酸铵显色液 称取偏钒酸铵 AR 1.25g 加硝酸 250mL 另取钼酸铵 AR 25g 加蒸馏水 400mL 溶解 在冷却条件下将此溶液倒入上述溶液 且加蒸馏水定容成 1 000mL
收稿日期 2002-08-29 作者简介 袁 东(1968-) 女 四川南充人 讲师 主要从事分析化学 环境监测和环境工程方面的研究
第 15 卷 第 4 期 袁 东等 饲料中总磷 无机磷和有机磷的含量测定 43
2 实验部分
374nm 摩尔吸光系数 ε = 3.43 103 L mol-1 cm-1 回收率为 97.0% ̄101.5% 结果令人满意
关键词 分光光度法 总磷 无机磷 有机磷 中图分类号 O65 文献标识码 A
前言
在饲料的矿物质元素中 磷的含量是饲料的基本营养学指标 磷的缺乏会引起幼龄动物患佝 偻症 成年动物患软骨症 同时还会出现食欲不良 产奶量降低 全身虚弱 母畜发情异常 屡 配不孕等症状 但如果用之过量 常常又会破坏畜禽生长的正常代谢过程及必要的生产过程[1] 因此 快速而准确地测定饲料中的磷含量具有重要意义 动物体内的磷主要来自饲料 但植物性饲料中的磷相当一部分是以有机磷的形式存在 不能 被动物充分利用 因此 在配合饲料中必须补充足够的无机磷 在加工饲料中 如添加多磷酸化 合物 则无机磷的含量增加[2] 因此 作为评价饲料品质的分析技术 不仅要求测定总磷含量 而且要求对不同化学形态或存在形态的磷分别进行定量 但目前通用的常规化验指标都是测总 磷 并不能确定其中有机磷的含量 对于饲料中有机磷的测定还未见报道 磷的测定方法已有许多研究 如气相色谱法 导数极谱法 x-荧光光谱法[3 5] 原 子 吸 收 法 [6] 液相色谱分离电感耦合等离子体质谱法[7] 电位滴定法 速差动力学比例方程分光光度法[8] 等 但这些方法多数需要特定的仪器设备 测定方法较繁琐 应用还不广泛[9] 分光光度法是测 磷应用最广泛的分析方法之一[10 11] 已 应 用 于 有 机 化 合 物[12] 生 物 物 质 矿 石 合 金[13] 海 水 河水 肥料等许多试样磷含量的测定 同样它也适用于饲料中磷含量的测定 本文采用操作 简便 对磷的特异性高 共存离子干扰小的磷钼钒分光光度法 对饲料中的总磷 无机磷和有机 磷进行了测定
好 的 线 性 关 系 线 性 回 归 方 程 为 A=0.0162+0.1058 × c (c 为 磷 含 量(µg/mL)) 相 关 系 数 为 0.9985 摩尔吸光系数 ε = 3.43 × 103 L ⋅ mol −1 ⋅ cm −1
4.3 饲料样品测定
第 15 卷 第 4 期 袁 东等 饲料中总磷 无机磷和有机磷的含量测定 45
基本没有影响 故本实验选择 10min 作为显色稳定时间
3.5 共 存 离 子 影 响 及 消 除
3.5.1 共存离子考察
对饲料中可能存在的干扰离子 Ca2+ Mg2+ As(V) Fe3+ Cu2+ Na+ K+ Pb2+ 等进行考察
分别制备干扰离子含量不同的 5.0µg/mL 的磷标准液 按测定方法 不加掩蔽剂 分别测定吸光 度 结果表明 除 Ca2+ As(V) 外 在小于 5%的误差范围内 各离子的允许存在量 以 µg/mL
RSD% 1.27
含量% 0.222 0.228 0.207
有机磷 平均值% 0.219
结果分别见表 2
RSD% 4.94
总磷 含量% 1 0.678 2 0.670 3 0.684
总磷 含量% 1 0.756 2 0.750 3 0.753
表 3 国全 900B 乳猪饲料的测定(2#)
平均值% 0.677
文章编号 1008-438X 2002 04-0042-05
饲料中总磷 无机磷和有机磷的含量测定
袁 东 封雪松 付大友 袁基刚
四川轻化工学院材料与化学工程系 四川 自贡 643033
摘 要 采用磷钼钒分光光度法研究了饲料中的总磷 无机磷 有机磷的含量 在酸性条件 下 磷酸与钼酸铵[(NH4)2MoO4]和钒酸铵 (NH4VO3)混合试剂形成黄色络合物 其 最 大 吸 收 波 长 为