快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法

摘要

本发明提供了一种快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其是：根据标准物质的含量与吸光度之间的关系绘制标准曲线；调节待测试样酸碱度；在待测试样中加入丙酮冷冻后加入钼酸铵，与正磷酸盐反应生成络合物后定容，再控制室内温度和湿度，测定正磷酸盐中磷含量；然后取待测试样定容后过滤，加入硝酸溶液加热煮沸，冷却后加入丙酮冷冻，钼酸铵定容，控制室内温度和湿度，测定水溶性磷的含量；最后根据正磷酸盐磷含量、水溶性磷含量的数据计算聚合率y。本发明通过控制试样的酸碱度及测定环境的温度和湿度，缓解了试样溶液的水解速度，解决了测定过程中比色皿起雾和丙酮挥发的问题，使得测试的准确性有效提高，最终测定结果偏差在5％以内。

权利要求

1.一种快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其特征在于，包括下述步骤：根据标准物质的含量与吸光度之间的关系绘制标准曲线；

调节待测试样酸碱度；

测定待测试样中的正磷酸盐中磷含量：在待测试样中加入一定量的丙酮，冷冻后加入钼酸铵，与正磷酸盐反应生成络合物后定容，控制室内温度10-20℃和相对湿度45-55度，然后进行测定；

测定待测试样中水溶性磷的含量：取一定量的待测试样定容后过滤，取适量滤液于烧杯中，加入硝酸溶液加热煮沸，冷却后取适量于容量瓶中，加入丙酮冷冻，加入钼酸铵定容，控制室内温度10-20℃和相对湿度45-55度，然后进行测定；

根据上述获得的正磷酸盐磷含量、水溶性磷含量的数据，按照如下公式计算聚合率y：式中：X1----试样中水溶性磷含量

X2-----试样中正磷酸盐中磷含量。

2.如权利要求1所述的快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其特征在于，所述绘制标准曲线的步骤是将标准溶液吸取至50m l容量瓶中，加入丙酮冷冻20分钟，加入4m l钼酸铵溶液后定容，控制室内温度在20℃以下、室内相对湿度在55度以下，在430nm处测定吸光度。

3.如权利要求1所述的快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其特征在于，选用无机碱调节所述待测试样酸碱度，调节ph在7.5-8.5之间。

4.如权利要求1-3任一项所述的快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其特征在于，所述正磷酸盐中磷含量测定步骤中，所述丙酮的加入量为待测试样重量的40％-

60％。

5.如权利要求1-3任一项所述的快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其特征在于，所述正磷酸盐中磷含量测定步骤中，所述钼酸铵的加入量为待测试样重量的5％-

10％。

6.如权利要求1-3任一项所述的快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其特征在于，所述水溶性磷的含量测定步骤中，所述硝酸溶液浓度为40％-60％。

7.如权利要求1-3任一项所述的快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，其特征在于，所述水溶性磷的含量测定步骤中，所述丙酮的加入量为待测试样重量的40％-60％。

说明书

快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法

技术领域

[0001] 本发明属于肥料测试技术领域，尤其涉及一种可快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法。

背景技术

[0002] 目前国内针对含聚磷酸铵肥料的测定方法没有统一标准，而对含聚磷酸氨肥料聚合率的检测是一项重要指标，所以探寻能够准确检测聚合率的方法十分重要。现有技术中，对于聚磷酸铵聚合率检测的方法有纸层析法、离子交换法、比色法、高效液相色谱法。

[0003] 宋秀贤等人发表的多聚磷酸盐的离子色谱法分析研究中提到离子交换法的基本原理是：试样通过离子交换柱使不同聚合度的聚磷酸铵分离开，正磷酸盐先被洗脱出，聚合度大的后被洗脱出，根据洗脱出正磷酸盐的量和用重量法测定的水溶性磷的量计算出聚合率。但这种方法由于肥料中含有的成分较多，离子组成较复杂，在用强阴离子交换树脂进行洗脱时，其它离子的存在会干扰对正磷酸盐的洗脱，造成实验结果不准确。这是因为肥料中除了含有磷酸根离子，还含有其它离子，成分相对复杂，有些离子的存在会影响洗脱剂对正磷酸盐的洗脱，最终造成测定结果不准确。

[0004] 高效液相色谱法：测定高效液相色谱法分子量及分布的高效液相色谱法是一种快速、自动测定高分子物质的分子量及分布的手段。Chikashi Fukumura等提出，用waters有限公司制作的高效液相色谱仪，并用不同分子量的聚乙二醇和聚氧化乙烯制作淋出体积—分子量的标准曲线，测得了聚磷酸铵的分子量及分布，进而计算出聚磷酸铵的聚合率。但这种方法在做标准曲线时缺少各种馏分分子量的聚乙二醇和聚氧化乙烯的样品，并且色谱柱固定相不易选择，加上高效液相色谱仪价格较昂贵，成本较高，在做标准曲线时样品不易获取，并且在选择固定相时也存在较大的难度，故而不适合作为企业检测聚合率的常用方法。

[0005] 纸层析法：采用纸层析方法进行聚磷酸铵中各组分的分离，洗脱并水解后与钼酸铵反应，再用还原剂还原，在650nm处测吸光度，根据各组分的吸光度计算出聚磷酸铵的聚合率。这种方法在展开过程中易出现拖尾现象，造成各组分分离效果不佳，影响最终测定结果，并且试验时间较长。纸层析法用到的有机试剂有毒性，长期接触对身体有害。

[0006] 比色法：比色法又称为快速法，原理是用水提取肥料中的正磷酸盐及聚磷酸盐，正磷酸盐与钼酸铵作用生成黄色络合物，在波长430nm处测定其吸光度，根据吸光度计算出水溶性正磷酸盐中五氧化二磷的含量，进而计算出样品的聚合率，但这种方法在实际操作中仍然存在最终的测定结果不准确的问题。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，用以解决比色法测定中测定结果不准确的问题。

[0008] 本发明提供的一种快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，包括下述步骤：

[0009] 根据标准物质的含量与吸光度之间的关系绘制标准曲线；

[0010] 调节待测试样酸碱度；

[0011] 测定待测试样中的正磷酸盐中磷含量：在待测试样中加入一定量的丙酮，冷冻后加入钼酸铵，与正磷酸盐反应生成络合物后定容，控制室内温度10-20℃和相对湿度45-55度，然后进行测定；

[0012] 测定待测试样中水溶性磷的含量：取一定量的待测试样定容后过滤，取适量滤液于烧杯中，加入硝酸溶液加热煮沸，冷却后取适量于容量瓶中，加入丙酮冷冻，加入钼酸铵定容，控制室内温度10-20℃和相对湿度45-55度，然后进行测定；

[0013] 根据上述获得的正磷酸盐磷含量、水溶性磷含量的数据，按照如下公式计算聚合率y：

[0014]

[0015] 式中：X1----试样中水溶性磷含量

[0016] X2-----试样中正磷酸盐中磷含量。

[0017] 本发明通过控制待测试样的酸碱度，缓解了试样溶液的水解速度，同时通过控制测定环境的温度和湿度，解决了在测定过程中比色皿起雾和丙酮挥发的问题，使得测试的准确性有效提高，其最终测定结果偏差在5％以内，且测试时间短，实验的重现性较好。

附图说明

[0018] 图1为本发明测试方法流程框图。

具体实施方式

[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0020] 参见图1，本发明提供了一种快速测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，包括下述步骤：

[0021] S1：根据标准物质的含量与吸光度之间的关系绘制标准曲线。具体可将标准溶液吸取至50ml容量瓶中，加入丙酮进行冷冻20分钟，然后加入4ml-5ml钼酸铵溶液后定容，控制室内温度在20℃以下、室内相对湿度在55以下，在430nm处测定吸光度。

[0022] 在分析化学实验中，常常常会使用标准曲线法进行定量分析，这是一种简便、快速的定量方法，可根据标准物质的含量与吸光度之间的关系绘制标准曲线。本发明采用标准物质绘制标准曲线后，方能测定之后的正磷酸盐和水溶磷含量，最后便可以根据测定的含量计算出聚合率。

[0023] S2：调节待测试样酸碱度。可称取一定量的试样，预先加入碱性化合物，使其PH值在7.5-8.5之间，可缓解待测试样的水解速度，保证测试的准确性。该步骤中，加入的碱应保证不与体系中的物质发生反应，也不能混有待测成分，优选无机碱，因为无机碱成分相对简单，不易带入其它杂质成分，可选择氢氧化钠、氢氧化钾等。

[0024] S3：测定待测试样中的正磷酸盐中磷含量。将上述步骤混合物过滤，然后取一定量于50ml容量瓶中，加入一定量的丙酮，冷冻一段的时间后，加入钼酸铵定容，与正磷酸盐反应生成络合物后定容，控制室内温度在10-20℃、室内相对湿度在45-55，然后测定。

[0025] 所述S3步骤中，丙酮可起到抑制待测试样中聚磷酸铵水解的作用，一般在50ml容量瓶中加入25ml的丙酮，加入丙酮过多影响测定准确度，过少起不到抑制水解的作用，一般加入的丙酮重量占待测试样重量的40％-60％左右。冷冻20-30min后，加入钼酸铵，与正磷酸盐反应生成络合物，这样络合物在紫外分光光度计上可测得其吸光度和浓度。一般在50ml容量瓶中加入4-6ml钼酸铵溶液，加入量为待测试样重量的5％-10％，加入过少正磷酸盐与其反应不完全，加入过多会影响测定准确度。

[0026] 本步骤中，在试样中加入一定量的丙酮，解决了试样因为水解而导致的测定结果误差的问题，同时控制反应时的温度和湿度，解决了丙酮挥发快而影响测定结果以及比色皿表面起雾使得测定结果偏高的问题，从而提高了测试的准确性。

[0027] S4：测定待测试样中水溶性磷的含量：水溶性磷包括正磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、多聚磷酸盐的测定，可取一定量的待测试样定容后过滤，然后取适量滤液于500ml烧杯中，加入硝酸溶液加热煮沸，冷却后取适量于50ml容量瓶中，加入丙酮冷冻，加入钼酸铵定容，控制室内温度在10-20℃、室内相对湿度在45-55度，然后进行测定；

[0028] 所述S4步骤中，测定水溶性磷的含量，实质是溶液中五氧化二磷的含量，即每毫升溶液中五氧化二磷的质量，单位为ug/ml。该步骤中的硝酸与水体积比为0.4-0.6:1，混合得到所述的硝酸溶液。所述丙酮的加入量为待测试样重量的40％-60％，可在50ml容量瓶中加入25ml的丙酮。

[0029] 同样地，本步骤加入丙酮，也是起到抑制聚磷酸铵水解的作用，加入丙酮过多影响测定准确度，过少起不到抑制水解的作用。同时，控制反应时的温度和湿度，解决了丙酮挥发快而影响测定结果以及比色皿表面起雾使得测定结果偏高的问题，同样提高了测试的准确性。

[0030] S5：根据上述获得的正磷酸盐中磷含量、水溶磷中五氧化二磷含量的数据，按照如下公式计算聚合率y：

[0031]

[0032] X1----试样中水溶性磷中五氧化二磷含量

[0033] X2-----试样中正磷酸盐中磷含量。

[0034] 将上述测定的试样中水溶性磷中五氧化二磷含量X1、正磷酸盐中磷含量X2代入上述公式，便可得到含聚磷酸铵肥料试样的聚合率百分比值。

[0035] 上述本发明测定含聚磷酸铵肥料试样聚合率的方法，通过在测定前调节待测试样的酸碱度，缓解了试样溶液测试过程中的水解速度，同时加入丙酮抑制聚磷酸铵水解的作用，并通过限定测定环境的温度和湿度，既满足了测定的环境要求，同时也避免了丙酮挥发快以及比色皿表面起雾现象，使得测定结果偏差在5％以内，提高了采用比色法测定聚合率的准确性，并且试验重现性较好。

[0036] 实施例：

[0037] S1：标准溶液的制备及标准曲线绘制：

[0038] (1).先制备磷标准储备液：

[0039] 溶解1.9157g预先在105℃烘干两小时的磷酸二氢钾于水中，定容至1L，此溶液五氧化二磷浓度为1mg/ml；

[0040] (2).用磷标准储备液制备磷标准溶液：准确移取10ml步骤(1)中的磷标准储备液于100ml容量瓶中，定容至100ml，此溶液即为标准溶液，此溶液的浓度为0.1mg/ml。

[0041] (3)分别取已知磷含量的标准溶液0ml、5ml、10ml、15ml、20ml至50ml容量瓶中，然后加入25ml、浓度99.5％分析纯丙酮进行冷冻20分钟，然后再在各容量瓶内加入浓度为37.6mg/ml的钼酸铵溶液4ml定容，控制室内温度在20℃左右、室内相对湿度在55度左右，在
430nm处测定吸光度。采用紫外可见分光光度计测定出所测溶液的吸光度,然后根据已知标准溶液的磷含量和测定出溶液的吸光度之间的关系自动拟合曲线及曲线方程式。

[0042] S2：称取2ml的试样，然后加入1ml、浓度为1mg/ml氢氧化钠，搅拌，使其PH值在8左右。

[0043] S3：将上述步骤的混合物过滤，然后取25ml的丙酮于50ml容量瓶中，冷冻20min后，加入浓度为37.6mg/ml钼酸铵4ml定容，与正磷酸盐反应生成络合物后定容，控制室内温度在20℃、室内相对湿度在55度，然后测定试样中正磷酸盐中磷含量X2是14.2867％。

[0044] S4：取100mg-200mg以五氧化二磷计的试样定容后过滤，然后取25ml滤液于500ml烧杯中，加入10ml硝酸溶液加热煮沸，冷却至室温，取2ml于50ml容量瓶中，加入丙酮25ml冷冻20min后，加入浓度为37.6mg/ml钼酸铵4ml定容，控制室内温度在20℃、室内相对湿度在55度，然后进行测定试样中五氧化二磷的含量X1是28.5946％；

[0045] S5：根据上述获得的正磷酸盐中磷含量X2、水溶磷中五氧化二磷含量X1的数据，按照如下公式计算聚合率y：

[0046]

[0047] X1＝28.5946％，X2＝14.2867％

[0048]

[0049] 由上述计算结果可知，采用本发明测试方法所获得的聚合率为50.04％，已知其聚合率为50％，其偏差在5％以内。

[0050] 下图为已知聚合率的4个样品，采用现有技术的比色法测定聚合率和采用本发明比色法测定聚合率的对比数据。

[0051]

[0052] 由上述对比数据可知，采用本发明测定的聚合率结果更准确，并且偏差在5％以内。

[0053] 综上所述，本发明上述实施例所示仅为本发明较佳实施例之部分，并不能以此局限本发明，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所作的任何修改、等同替换和改进等，都属本发明的保护范围。