磷肥中钙含量测定的方法探究

黄俊程 韦伟平

【摘 要】 通过王水溶解磷肥试样，移取一定体积的样品溶液，用5%盐酸作为酸介质溶液，在钙的标准曲线中加入梯度的磷标液使之基体匹配，利用等离子体发射光谱法测定磷肥中钙的含量。该方法操作简便，分析快速，有效消除基体干扰的影响，稳定性好，精密度高;样品结果与国标容量法方法数据比对，结果满意，有效提高了磷肥检测钙含量的检测效率，大大缩短了磷肥中钙含量测定方法的周期。

【关键词】磷肥;钙含量;基体干扰;等离子体发射光谱法

1.前言

在进出口贸易中，磷肥作为中国重要的进出口产品之一，有着举足轻重的地位。磷肥主要包括磷矿砂、磷酸氢钙、重钙、普通过磷酸钙、钙镁磷肥等，其中磷矿作为化肥生产不可或缺的原料，重钙和过磷酸钙作为贸易产品远销澳大利亚、印度、日本等海外国家，磷酸氢钙常作为添加剂应用于食品生产流通的原料。而在进出口化肥贸易活动中，常常涉及到磷肥中钙含量的测定，并作为交易双方结算的重要依据。对于磷肥的钙含量检测，我国国标通常采用的方法是EDTA容量法[1-4]，该方法操作过程复杂，繁琐，终点判定不敏锐，检测周期较长;本文采用等离子体发射光谱法测定磷肥中钙含量，操作步骤简单，检测周期短，结果与国标方法相比，结果满意。

本文采用等离子体发射光谱仪测定磷肥中钙的含量。同时配制相应梯度的钙磷混合标准曲线，消除基体干扰和试剂空白的干扰。本文对磷肥中钙含量测定方法进行改进与创新，大大缩短了检测周期，操作流程简易，成本大大降低，检测的数据与我国国标标准数据对比，结果满意，适用于磷肥中钙含量的测定。

2.实验部分

除非另有说明，分析中仅使用确认为优级纯的试剂，所用水均为蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

2.1试剂耗材：盐酸（ρ = 1.19 g/mL），硝酸（ρ = 1.42 g/mL）。钙标准贮存溶液：国家标准物质中心，1000μg/mL。磷标准贮存溶液：国家标准物质中心，1000μg/mL。高纯氩气（体积分数≥99.99%）。

2.2 仪器以及相关参数

电感耦合等离子体发射光谱仪。仪器工作参数设定：分析功率 1.30 kW;雾化器流量 0.55 L/min;辅助气流量 0.20 L/min;等离子气流量 15 L/min;进液泵速 1.5 mL/min;

2.3 钙-磷混合标准曲线的配制

分别移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL的钙标准溶液（1000μg/mL）和磷标准溶液（1000μg/mL）于100mL的容量瓶中，加入5mL浓盐酸溶液，加水定容至刻度，摇匀备用。配制的钙-磷混合标准溶液曲线的浓度分别为0.00μg/mL、5.00μg/mL、10.00μg/mL、20.00μg/mL、30.00μg/mL、40.00μg/mL、50.00μg/mL。

2.4 实验步骤

本文称取1.0g磷肥样品于250ml高脚烧杯中，同时称取水分，测定水分含量，加入25mL 浓盐酸，盖上表面皿，煮沸5分钟，加入8mL 浓硝酸，盖上表面皿，继续加热煮沸30分钟，拿下稍冷，加水至50mL左右，继续加热煮沸10分钟，溶解盐类;拿下冷却，定容于250mL容量瓶中并摇匀;用慢速滤纸过滤后，根据钙含量的大小，移取一定体积的样品溶液于100mL 容量瓶中，加入5mL浓盐酸介质，加水定容摇匀后，用等离子体发射光谱仪测定磷肥中钙的含量。

3.结果与讨论

3.1 试剂对钙测定结果的影响

磷肥中的钙元素在王水介质中可以形成稳定的离子化合物，在5%盐酸介质体系中，钙-磷溶液更容易稳定电离，在等离子体发射光谱仪上测定数据更为稳定。同时，试剂越少，对整体实验的试剂干扰影响越少。

3.2 钙含量与磷肥稀释总倍數的关系

磷肥中分有普通过磷酸钙、重钙、富钙、钙镁磷肥、磷酸氢钙等形式，不同类别的磷肥，钙的大小含量也不同，大量实验研究表明，当钙含量低于10%时，总的样品稀释倍数为2500mL;当钙含量在10%～25%时，总的稀释倍数为5000mL;当钙含量在25%～40%时，总的稀释倍数为5000mL，把样品的称样量酌情减少为0.80g～0.95g。

3.3 加入磷基体对钙含量的影响

磷肥在王水的溶解环境下形成磷酸介质的体系，移取一定量的试液里面含有磷酸基体，对测定钙含量产生一定的干扰，加入一定梯度的磷的标准曲线，可以有效消除磷酸基体对钙含量的影响，研究表明，加入磷曲线后测定的钙的含量更稳定，数据重复性好。

3.4 准确度与精密度分析

实验室以磷酸氢钙为分析对象，测定磷酸氢钙标样中钙含量数据并进行分析，得到数据如下表：（磷酸氢钙标样中钙含量为23.50%），根据方法条件的优化，磷酸氢钙中钙含量的结果稳定性好，精密度水平高，可以应用于进出口磷肥的钙含量的测定。

4.结论

应用等离子体发射光谱仪测定磷肥中钙含量，该方法操作简便，分析快速，周期较短，有效消除基体干扰的影响，稳定性好，精密度高;大量实验数据表明，磷肥中钙含量的测定，通过加入等效的磷基体，可以有效消除基体干扰，结果满意，既提高了磷肥中钙含量测定的检测效率，又缩短了钙含量的检测周期，适用于进出口贸易磷肥中钙含量的测定，对进出口贸易的良性有序发展有重大作用！

参考文献：

[1]GB/T 1871.4-1995 磷矿石和磷精矿中氧化钙含量的测定 容量法[S].

[2]GB/T 19203-2003 复混肥料中钙镁硫含量的测定[S].

[3]GB 22549-2017饲料添加剂 磷酸氢钙[S].

[4]GB/T 20412-2006 钙镁磷肥[S].