分光光度法测定肥料中磷含量的应用拓展

卢金华

（河北冀衡赛瑞化工有限公司，河北 武邑 053400）

肥料中总磷含量测定（国家标准GB/T 17767.2-2010）规定P2O5含量≤5%时，总磷含量采用钒钼酸铵（钼黄）分光光度法，而P2O5含量＞5%时，则需采用磷钼酸喹啉重量法。生产实践中，肥料中的P2O5含量多数都大于5%，如按标准规定则均需要以重量法来测定，其耗时可长达4～5 h，用此方法对出厂产品的磷含量进行检测尚能满足需求，但用于生产过程中的指标监测则时效性差。而GB/T 8573-2017中水溶性磷和有效磷的测定也是采用重量法，不能很好地满足生产中间控制的需要。为解决这一问题，我公司经实验发现P2O5含量＞5%时，测定总磷和水溶性磷同样可以用钒钼酸铵分光光度法测定，所得到的结果与重量法一致。测定有效磷则需要将样品进一步消解，然后再采用分光光度法测定，所得到的结果同样与重量法一致。分光光度法操作手续简便，用时仅约1 h，可大大加快分析测定速度，提高检测工作效率，为生产调节提供更加及时可靠的数据。

1 标准曲线吸光度区间的拓展

标准曲线[1]绘制的方法和步骤与标准相同，但因为GB/T 17767.2-2010标准中6.1.2款是对磷含量＜5%时的试剂用量绘制的曲线，而本研究是对样品中P2O5含量＞5%状态时进行的测定，这就需在绘制曲线时对试剂浓度进行调整，从而满足测定要求。具体方法为：将磷标准溶液浓度由0.1 mg/L改为0.25 mg/L,以拓展标准曲线的吸光度区间，使样品测定的吸光度值居于线性范围之内。拓展后的P2O5含量与对应的吸光度值见表1。

表1 P2O5含量与吸光度的线性关系

表1中数据反映出，拓展后的曲线P2O5含量与吸光度仍然存在良好的线性关系，可以作为标准曲线使用。

2 总磷含量测定应用拓展

虽然标准中规定P2O5含量≤5%时才可用分光光度法测定总磷含量，但实验验证，P2O5含量＞5%时同样可以用分光光度法测定，结果与重量法对比如表2。

表2 分光光度法与重量法测定总磷含量对比

由表2发现，直接用标准中的钒钼酸铵分光光度法测定P2O5含量＞5%的样品，同样可以得到与重量法一致的结果，且符合标准的允许误差要求。

3 水溶性磷含量测定应用拓展

GB/T 17767.2-2010标准中无水溶性磷测定方法的描述，而GB/T 8573-2017中，有用重量法测定水溶性磷的描述，将上述两标准中的方法进行结合应用来测定水溶性磷：将肥料样品按GB/T 8573-2017 中4.1.3.3 款制取水溶性磷提取液，并按GB/T 17767.2 中的6.1.2 规定步骤用钒钼酸铵比色法进行测定操作，结果见表3。

表3 不同样品中水溶性P2O5含量用比色法和重量法测定结果对比

表3 中显示，水溶性P2O5含量＞5%时，用磷钼黄分光光度法进行测定，也可以得到与重量法一致的结果，误差符合国家标准要求。

4 有效磷含量测定应用拓展

（1）将肥料样品用GB/T 8573-2017 中4.1.3.4 款方法制取有效磷提取液，用钒钼酸铵分光光度法直接测定有效磷含量，结果见表4。

表4 比色法与重量法测定同一样品中有效磷含量对比

从表4可以看出，用重量法和比色法测定有效磷含量结果存在较大差异，且两种方法测定结果的比值稳定在0.85左右。进一步研究发现，表4中用比色法测定有效磷的结果与该样品水溶性磷含量结果恰好相符，而数据0.85恰好与该样品的水溶性磷占有效磷百分率一致。

将该组样品进行水溶性磷测定，数据见表5。

表5 与表4同一样品中水溶性P2O5含量测定结果

表4 和表5 两组数据显示，用比色法测定经GB/T 8573-2017中4.1.3.4款制取的有效磷提取液中的P2O5含量，测定结果与水溶性磷测定结果一致，说明钒钼酸铵试剂只能与水溶性磷发生定量反应，其中非水溶性部分未被检出，所以要实现用钒钼酸铵分光光度法测定样品中的有效磷含量，需将非水溶部分转化为水溶性。

（2）将有效磷提取液进行进一步消解，将有效磷中非水溶成分全部转化为水溶性磷，对表4中样品进行进一步消解，方法如下：

称取含量100～200 mg P2O5试样，置于250 容量瓶中，加入150 mL柠檬酸溶液，将量瓶置于超声波清洗器中提取6～8 min，用水稀释至刻度，混匀，干过滤，弃去最初部分滤液；吸取滤液25 mL于100 mL烧杯中，在通风橱内用电热板加热至近干（或1mL 左右），加入5 mL硝酸，小心摇匀，加热至近干涸，稍冷后加入5 mL 高氯酸，盖上表面皿，缓慢加热至冒高氯酸的白烟，继续加热5 min（注意不能蒸干）。冷却至室温，加约5 mL水将盐类溶解后移入100 mL容量瓶中，用水清洗烧杯，清洗液全部转移入量瓶中，稀释至刻度，摇匀。准确吸取10 mL试液于50 mL容量瓶中，用GB/T 17767.2-2010标准中钒钼酸铵分光光度法进行测定，结果见表6。

表6 用比色法对有效磷提取液进行测定的结果

从表6可以看出，将样品中有效磷提取液进一步消解后，用钒钼酸铵试剂比色测定有效磷含量，可以得到与重量法近一致的结果，且符合国家标准的允许误差。

5 结束语

实验表明，用分光光度法进行磷含量的快速测定，不仅适合P2O5含量≤5%样品的测定，同样可以测定P2O5含量≥5%的样品。不仅可以测定总磷含量、水溶性磷含量，对样品进行进一步消解，还可以测定有效磷含量。含量高超过标准曲线线性范围时，可以稀释后进行测定，仍然可以得到准确的结果。该发现大大拓展了GB/T 17767.2-2010 标准中分光光度法测定磷含量的应用范围。分光光度法与重量法相比，准确度一致，而分光光度法操作更简便快捷，且检测成本低。钒钼酸铵分光光度法所用试剂简单易得，在提高工作效率的同时，大大降低了检测成本，值得推广应用。