电感耦合等离子体原子发射光谱法测定磷酸二氢钙中磷和钙

2018-01-22高文龙陈学航张建刚王佳才冯永渝李顺方

理化检验-化学分册 2017年11期

高文龙，陈学航，张建刚＊，王佳才，肖超，冯永渝，李顺方

（1．贵州省产品质量监督检验院，贵阳550014； 2．贵州川恒化工有限责任公司，福泉550500）

磷酸二氢钙用途广泛，可作为肥料、饲料原料（畜禽磷和钙的主要来源），也可用作膨松剂、面团调节剂、缓冲剂、营养增补剂、乳化剂、稳定剂等食品添加剂。生产过程中磷和钙含量的快速监测对于控制产品质量至关重要。因此，快速、准确地测定磷酸二氢钙中钙和磷的含量意义重大。

测定磷的常用方法是磷钼酸重量法。GB／T 22548－2008《饲料级磷酸二氢钙》［1］与 HG／T 2861－2006《饲料级磷酸二氢钙》［2］中均采用重量法测定磷的含量；GB 25559－2010《食品添加剂磷酸二氢钙》［3］与 HG 2927－1999《食品添加剂磷酸二氢钙》［4］中未专门列出磷酸根的测定方法，而是以钙的含量来推算磷酸二氢钙的含量。

较为常用的钙测定方法是乙二胺四乙酸（EDTA）滴定法。GB／T 6436－2002《饲料中钙的测定》［5］、HG／T 2861－2006《饲料级磷酸二氢钙》以及日本JSFA－Ⅵ（1992）《磷酸二氢钙》［6］等标准均采用EDTA法测定钙含量。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP－AES）测定磷、钙含量的标准较多［7－9］，但均是食品、工业品或水体中微量磷、钙的测定，作为磷酸钙盐中大量磷、钙含量测定的标准尚未检索到。

采用化学法测定磷酸二氢钙中磷和钙的含量时，所用试剂喹啉和丙酮均是危险化学品，并且操作繁琐费时，在实际工作中不能满足快捷和安全的要求［10－13］。电感耦合等离子体原子发射光谱法［14－17］既简便又快捷，同时能监测铁、镁、铝、砷等杂质元素的含量。本工作采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定磷酸二氢钙中磷和钙。

1 试验部分

1．1 仪器与试剂

iCAP 6300型电感耦合等离子体原子发射光谱仪。

磷标准储备溶液：1 000mg·L－1，使用时逐级稀释。

钙标准储备溶液：1 000mg·L－1，使用时逐级稀释。

磷酸为优级纯，其余试剂均为分析纯。

1．2 仪器工作条件

射频功率1 150W；分析泵速50r·min－1，冲洗泵速100r·min－1，泵稳时间5s；辅助气流量0．5L·min－1，雾化气流量0．55L·min－1，冷却气流量14L·min－1；照相机温度－46．44℃，光室温度－46．44 ℃；钙、磷的分析线依次为373．690，213．618nm。

1．3 试验方法

称取磷酸二氢钙样品0．500 0g，加入盐酸（1＋1）溶液10mL，于电炉上微沸溶解，取下冷却后转移至250mL容量瓶中，定容混匀后，用中速滤纸干过滤，弃去最初2～3mL滤液，移取5．00mL以上滤液，于100mL容量瓶中，加入盐酸（1＋1）溶液5mL，定容至100mL，混匀［18］，按仪器工作条件进行测定。

2 结果与讨论

2．1 标准曲线和检出限

按仪器工作条件对磷、钙混合标准溶液系列（磷的质量浓度依次为0，5．0，10，20，30，40mg·L－1，钙的质量浓度依次为0，5．0，10，15，20，30mg·L－1）进行测定，并绘制标准曲线，磷、钙的线性范围、线性回归方程、相关系数见表1。

配制11份空白溶液，以磷和钙空白测定值的3倍标准偏差计算方法的检出限（3s），结果见表1。

表1 线性范围、线性回归方程、相关系数和检出限Tab．1 Linearity ranges，linear regression equations，correlation coefficients and detection limits

2．2 方法的精密度

按试验方法对磷酸二氢钙样品进行分析，重复测定10次，其结果见表2。

表2 精密度试验结果（n＝10）Tab．2 Results of test for precision（n＝10）

2．3 方法的准确度

按试验方法对5个磷酸二氢钙样品进行分析，同时与国家标准GB／T 22548－2008《饲料级磷酸二氢钙》中规定方法（重量法测定磷，滴定法测定钙）的测定结果进行对比，结果见表3。

表3 本法与国家标准方法对比结果Tab．3 Results of comparison between the method and the GB method

本工作可以简单处理样品后，直接采用ICPAES进行测定，快速、准确，是一种具有发展前景的检测技术。采用该方法制定的贵州省地方标准DB52／T 1074－2015《磷酸二氢钙中磷、钙的测定电感耦合等离子体发射光谱法》已于2016年1月发布［18］。某公司通过采用ICP－AES测定磷酸二氢钙中磷、钙含量，检测人员减少了2／3，同时也降低了化验人员的工作强度，经济效益得到显著提高。

［1］ GB／T 22548－2008 饲料级磷酸二氢钙［S］．

［2］ HG／T 2861－2006 饲料级磷酸二氢钙［S］．

［3］ GB 25559－2010 食品添加剂磷酸二氢钙［S］．

［4］ HG 2927－1999 食品添加剂磷酸二氢钙［S］．

［5］ GB／T 6436－2002 饲料中钙的测定［S］．

［6］ JSFA－Ⅵ（1992）磷酸二氢钙［S］．

［7］ ISO 27085－2009 动物饲料使用ICP－AES方法测定钙、钠、磷、镁、钾、铁、锌、铜、锰、钴、钼、砷、铅和铬［S］．

［8］ EN 15510－2007 动物饲料用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP－AES）测定钙、钠、磷、镁、钾、铁、锌、铜、锰、钴、钼、砷、铅和镉含量［S］．

［9］ EN 16476－2014 液化石油产品柴油中钠、钾、钙、磷、铜和锌含量的测定电感耦合等离子体光发射光谱分析法（ICP－OES）［S］．

［10］薛瑞乔．测定饲料中钙、磷应注意的问题［J］．技术交流，2007（8）：17－18．

［11］郭萍．快速测定饲料级磷酸氢钙、磷酸二氢钙中钙、总磷含量［J］．饲料广角，2004（19）：32－33．

［12］申爱华，李保全，肖云峰，等．分光光度法测定饲料级磷酸氢钙中磷的含量［J］．江苏农业科学，2013，41（12）：327－328．