磷素化肥分析实验.doc

磷素化肥分析实验 目前生产上使用的磷素化肥品种较多，根据其溶解性可分为水溶性磷肥(如过磷酸钙、重过磷酸钙等)、弱酸溶性磷肥(如钙镁磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷肥等)和难溶性磷肥(如磷矿粉、骨粉等)。由于磷肥性质不同，测定方法不尽相同。1.1  磷素化肥全磷量的测定测定磷素化肥的全磷量对其品质的鉴定、肥效的试验及经济合理施用均具有十分重要的意义。方法原理：肥料全磷测定样品的分解采用硝酸处理，使难分解的磷进入溶液，在酸性介质中溶液中的正磷酸与钼酸铵和偏钒酸铵反应，生成稳定的黄色络合物三元杂多酸，溶液颜色的深浅与磷的含量在120mg/LP范围内成正比，可以比色定量磷。H3PO4+NH4VO3+16(NH4)2MoO4+29HNO3(NH4)3PO4·NH4VO3·16MoO3+29NH4NO3+16H2O仪器：分光光度计、烘箱、电热板、玻璃器皿等。试剂：(1)钒钼酸铵显色剂：称取12.5g(NH4)6Mo7O24·4H2O(钼酸铵)溶于约200ml水中。另将0.625gNH4VO3(偏钒酸铵)溶于150ml沸水中，冷却后加入125ml浓硝酸，再冷至室温。然后将钼酸铵溶液缓缓倒入偏钒酸铵的硝酸溶液中，随倒随搅拌，最后用水稀释至500ml。  (2)6mol/LNaOH溶液：称取24gNaOH溶于水中，稀释至100ml。(3)2，6或2，4二硝基酚指示剂：0.25g二硝基酚溶于100ml水中(饱和)。(4)P2O5标准溶液(每ml相当500微克P2O5即500mg/LP2O5)：称取在45烘3h的磷酸二氢钾(KH2PO4)0.9587g，溶于少量水中，然后转移、定容至1000ml容量瓶中。吸取上述标准溶液100ml于500ml容量瓶中，用水稀释至刻度即得100mg/L(100ppm)的P2O5标准溶液，作为工作溶液使用。操作步骤：称取通过100目筛孔的试样0.2xxxg于100ml三角瓶中，用少量水湿润后，加入1015ml1：1硝酸，瓶口放一小漏斗，置电热板上缓慢加热20分钟，将瓶内溶液低温蒸发至糊状(勿蒸干)，然后加入20ml沸蒸馏水，再加热至微沸，最后用致密的无磷滤纸过滤于100ml容量瓶中，用热蒸馏水冲洗滤纸若干次，定容、摇匀备用。吸取上述待测液210ml于50ml容量瓶中(含P0.052mg)，滴加二硝基酚指示剂2滴，用6mol/LNaOH中和至刚出现微黄色，加水至约35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容、静置30分钟后用490nm波长，1cm光径比色皿在光电比色计上进行比色(以空白调节比色计吸收值为零点)。标准曲线的制备：吸取100mg/L(ppm)的P2O5标准溶液0、2.5、5.0、7.5、12.5、15.0分别放入50ml容量瓶中，加水至35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容即得浓度分别为0、5.0、10.0、15.0、25.0、30.0mg/LP2O5的系列。1520min后用490nm波长、1cm光径比色皿在光电比色计上比色。以吸收率为纵坐标，五氧化二磷的浓度(mg/L)为横坐标，在方格纸上绘制标准曲线。结果计算P2O5%=A×显色体积×分取倍数/m×106×100A：从标准曲线上查得待测液中P2O5浓度mg/Lm：样品质量g；106：将mg/L换算成g；100：换算为百分含量。注释：本方法显色时间较短，常温下1520min即可显色完全。但在冬季较低温度下显色慢。显色恒定的溶液在24h内其吸收值基本不变。钒钼黄要求比色液的酸度(终浓度)范围很宽，极限值为0.041.60mol/L。但由于溶液中的硅、亚砷酸等也可形成黄色的络合盐而干扰比色测定。若酸度保持在0.50.8mol/L，并控制钼酸盐在一定量范围1000mg/kg以下，就可抑制这些络合盐的黄色干扰。显色时钒酸盐的最终浓度范围是8.0×10-52.2×10-3mol/L，通常用后一浓度。钼酸盐的适宜终浓度为1.6×10-35.7×10-2mol/L。浓度过高，有硅干扰时会产生正误差，若无硅干扰时会产生负误差。制备待测液时，样品处理也可不采用1：1硝酸而用10%HCl，相应的钒钼酸铵试剂应改用HCl系统配制。根据比色时磷含量的多少，选择合适的比色波长，210mg/kgP2O5选用420nm，1440mg/kgP2O5选用490nm，待测液中铁含量高而产生黄色干扰时，通常选用较长的波长如450nm或470nm。本法比色选用的波长范围为400490nm，然而值得注意的是波长由400nm增加到490nm时，灵敏度会降低10倍。下列元素在1000mg/L以内对测定无干扰：铁、铝、锰、钙、镁、钡、钾、钠、铵、一价汞、二价汞、锡、锌、银、砷、醋酸根、焦磷酸盐、钼酸盐、四硼酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、氰化物、硫酸盐和亚硫酸盐等。1.2  过磷酸钙中游离酸的测定测定意义：由于过磷酸钙在制造过程中常会带来游离的硫酸和少量的磷酸，可增高过磷酸钙的吸湿性，同时当种子与过磷酸钙混合播种时，会降低种子的发芽率，当游离酸较多时，为了更精确地计算在施用以前可用适量的碳酸氢铵或氨水中和游离酸，所需要的中和物质，必须进行游离酸的测定。方法原理：用水浸提样品，过滤其滤液，用酸碱中和的方法测定，以溴甲酚绿为指示剂(pH3.85.4)终点为透明绿色(亮绿)。在酸性中呈黄色，暗绿时，则表示过量。反应如下：H3PO4NaOHNaH2PO4+H2O仪器：玻璃器皿、铁架台等。试剂：(1)氢氧化钠0.1mol/L的标准溶液(2)溴甲酚绿指示剂：0.2%溶液操作步骤：(1)称取样品5.00g，于250ml容量瓶中(预先加150毫升水)用手激烈振荡5分钟，加水稀释至刻度，混匀，用干澡滤纸过滤，开始的滤液弃去。    (2)吸取滤液50毫升于150毫升锥形瓶中，加入至体积约100毫升，加溴甲酚绿指示剂57滴，由0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴至呈明亮的绿色为终点。结果计算：    P2O5%=M×V×0.071×100/G×50/250式中：M0.1mol/L氢氧化钠标准溶液浓度V0.1mol/L氢氧化钠滴定的体积(毫升)0.071与1.00ml氢氧化钠标准滴定溶液C(NaOH)=1.000mol/L相当的以克表示的五氧化二磷的质量。G试样重注意事项：提取的溶液不宜放置过久，因会发生水解作用。H2O  Ca(H2PO4)2·H2O        H3PO4+CaHPO4·2H2O1.3  过磷酸钙中有效磷的测定过磷酸钙与重过磷酸钙均为水溶性磷肥，所含有的能被植物吸收利用的不仅是水溶性的速效磷，也有一部分为不溶于水但能被柠檬酸提取的磷。测定其有效磷的含量对评定肥料品质、合理施用磷肥均具有重要意义。方法原理：用2%柠檬酸浸提过磷酸钙(或重过磷酸钙)中的有效磷(其中包括Ca(H2PO4)2·CaHPO4和游离H3PO4)，浸出液中的正磷酸盐利用钒钼黄比色法定量测定。 仪器：分光光度计、振荡机等试剂：(1)50mg/LP标准溶液：准确称取105烘干的磷酸二氢钾KH2PO4(AR)0.2195g溶于约400ml蒸馏水中，加入25ml 3mol/L H2SO4，定容至1L，即为50mg/L的标准溶液，可长期保存使用。(2)2%柠檬酸溶液：称取20g结晶柠檬酸(H3C6H5O7·H2O，AR)溶于水中，定容至1L即可。(3)3mol/L H2SO4：量取浓硫酸166.7ml，用蒸馏水稀释至1L。    (4)钒钼酸铵显色剂：同1.1操作步骤：称取通过100目筛孔的过磷酸钙样品0.51.0000g于150ml三角瓶中，加入2%柠檬酸溶液50ml，用橡皮塞塞紧瓶口，振荡30min，立即用干滤纸过滤，最初78ml滤液弃去。吸取清亮滤液15.00ml于50ml容量瓶中，加水至约35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，同1.1法比色测定。结果计算：P2O5%=A×显色体积×分取倍数/m×106×100×2.291A：从标准曲线查得待测液中P2O5浓度mg/L；m：样品质量g；106：将mg/L换算成g；100：换算为百分含量；2.291：将P转换为P2O5的系数。1.4  碱性热制磷肥有效磷的测定碱性热制磷肥系高温烧制而成，呈碱性。主要品种有钢渣磷肥、钙镁磷肥、钙镁磷钾肥、脱氟磷肥等。其主要有效成分为磷酸四钙，不溶于水但能溶于2%柠檬酸溶液，可用钒钼黄比色法测定。仪器：同1.1试剂：同1.1操作步骤：称取试样1.xxxxg置于干燥的250ml三角瓶中，用移液管吸取100ml预先加热至2530的2%柠檬酸溶液注入三角瓶中，塞紧瓶塞，保持温度在2530之间振荡30min，立即用干燥漏斗和双层干燥滤纸过滤于干的三角瓶中，弃去最初滤液，用移液管吸取含有2030mgP2O5的滤液按1.1步骤比色分析，计算其有效磷含量。1.5  磷矿粉中全磷量的测定磷矿粉是磷矿石经磨碎制成的，其全P2O5含量为540%，有效P2O518%，枸溶率330%。磷矿粉中的含磷成分主要是氟磷酸钙Ca5F(PO4)3，不溶于水和柠檬酸溶液，而溶于强酸。方法原理：用硝酸HNO3或10%HCl处理样品，使其中的磷转变为正磷酸形式存在于溶液中。CaF(PO4)+10H+5Ca2+HF+3H3PO4溶液中正磷酸可用钒钼黄比色法测定仪器试剂：同1.1操作步骤：同1.11.6 磷矿粉中有效磷的测定磷矿粉中有效磷通常采用2%柠檬酸或中性柠檬酸铵提取、钒钼黄比色法测定。见1.3