復(fù)混肥料中磷和鉀含量的X射線熒光光譜法快速測定

冷喜芳 石金娥 王瑩 任常菲

摘 要：采用粉末壓片法處理試品，使用X-射線熒光光譜法對復(fù)混肥料中的磷和鉀元素進行分析。對方法的線性、檢出限、精密度、準(zhǔn)確度等進行研究。結(jié)果表明：在優(yōu)化實驗條件下，P2O5的檢出限為30.7μg/g，K2O的檢出限為35.7μg/g，測定值與國家標(biāo)準(zhǔn)方法的測定值符合良好。該方法具有快速，準(zhǔn)確度高、操作簡便，靈敏度高等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：復(fù)混肥料;磷;鉀;X射線熒光光譜法

我國現(xiàn)行的化肥檢測國標(biāo)、行標(biāo)中磷的測定采用的是重量法，鉀的測定根據(jù)含量多少分別采用原子吸收火焰法和重量法，消耗大量試劑，污染環(huán)境且費時費力。對于含量值在百分含量的元素，X-射線熒光光譜法的多通道同時檢測方法是最便捷快速的檢測方法。建立肥料中磷、鉀元素的快速同時測定方法，可以對提高肥料產(chǎn)品品質(zhì)，規(guī)范我省復(fù)混肥市場秩序提供保障。

1 實驗部分

1.1主要儀器與試劑

主要儀器：天瑞EDX1800B型X射線熒光光譜儀;

試劑：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SRM695，中文名稱：復(fù)合化肥中的微量元素，鉀含量11.65±0.13%，或其他可替代的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);磷酸二氫鉀（KH2PO4），優(yōu)級純，使用前105℃烘干2小時;磷酸二氫銨（NH4H2PO4），優(yōu)級純，減壓烘干;硝酸鉀（KNO3），優(yōu)級純，使用前105℃烘干2小時。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇和制備

在選擇SRM695標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)待測樣品的含量范圍，選擇添加磷酸二氫鉀或磷酸二氫銨或硝酸鉀的方法制備4個合成標(biāo)樣，按照試樣樣片的制備方法制備校準(zhǔn)樣片，校準(zhǔn)樣片中測定元素范圍參見表1。

1.3 實驗樣品

按GB 15063[1]的相關(guān)要求得到的100g樣品，經(jīng)0.08mm方孔篩篩析，將篩余物經(jīng)過研磨后使其全部通過0.08mm方孔篩，用磁鐵吸去篩余物中的金屬鐵。將樣品充分混勻后，裝入帶有磨口塞的瓶中并密封。

1.4 實驗方法

1.4.1 儀器工作條件的選擇：參考分析儀器的使用說明書，選擇適當(dāng)?shù)膬x器工作條件，用1.2制備的系列校準(zhǔn)樣品對分析儀器進行校準(zhǔn)后，選取任一標(biāo)準(zhǔn)樣品作為試樣進行測定，當(dāng)各化學(xué)成分的誤差小于精密度允許差的0.71倍時（允許用試樣校正樣品對儀器的漂移進行校正），表明儀器的穩(wěn)定性良好，可進行試樣的測定;否則，需對儀器工作條件進行調(diào)整。

1.4.2 試樣處理：取磨細(xì)的樣品約5.0g放于模具上的塑料環(huán)內(nèi)，用牛角勺輕壓，放上另一塊模具，在30MPa壓力下制成表面平整光滑的圓片，放入干燥器待測。試樣的粉磨條件和壓片壓力、保壓時間等應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)樣品完全相同。

1.4.3 測定：按照1.4.1選定的工作條件，用校準(zhǔn)樣品對分析儀器進行校準(zhǔn)和工作曲線的制作，由工作曲線求得標(biāo)準(zhǔn)樣品各化學(xué)成分的含量;在相同條件下測定試樣中各待測元素的光譜強度，從工作曲線上查出相應(yīng)組分的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 校準(zhǔn)方程

按照所定的測定條件測定，并按照隨機分析軟件中固定理論α影響系數(shù)進行回歸及基體效應(yīng)校正。校準(zhǔn)方程及相關(guān)系數(shù)見表3。兩種元素的校準(zhǔn)方程線性良好。

2.2 方法精密度

使用粉末壓片法，對同一樣品重復(fù)制備8個樣片，按照表2的測定條件對樣片進行測量（結(jié)果見表4）。

2.3 方法檢出限

各成分的檢出限（LD）按照下式計算

式中m為測量靈敏度（cps/wt%），即單位含量的計數(shù)率，Ib和Tb分別為背景計數(shù)率和背景測量時間。根據(jù)文獻(xiàn)及實驗數(shù)據(jù)，計算各成分的檢出限，P2O5的檢出限為30.μg/g，K2O的檢出限為35.7μg/g。

2.4 方法準(zhǔn)確度與實際樣品測定

為檢驗方法準(zhǔn)確度，隨機抽取60批次復(fù)混肥料采用GB/T8573[2]、GB/T8574[3]的方法進行檢測，同時采用本方法進行檢測，得到的測定數(shù)據(jù)顯示：P2O5絕對偏差分布于-0.181%至0.185%，K2O絕對偏差分布于-0.316%至0.281%。而參考標(biāo)準(zhǔn)要求P2O5和K2O含量≤10.0%，允許差值0.3%，含量10.0%～20.0%，允許差值0.4%，含量≥20.0%，允許差值0.5%，本方法的準(zhǔn)確度良好，適合日常檢測的快速篩查。

3 結(jié)語

本文采用粉末壓片法-X-射線熒光光譜法測定復(fù)混肥料中的磷和鉀元素。實驗中P2O5的檢出限為30.7μg/g，K2O的檢出限為35.7μg/g，測定值與標(biāo)準(zhǔn)方法測定值符合較好。結(jié)果表明：該法用于快速篩查復(fù)混肥料中的磷元素和鉀元素含量準(zhǔn)確，并且具有良好的精密度。本方法測定復(fù)混肥料中的磷和鉀可獲得滿意結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 15063-2009.復(fù)混肥料（復(fù)合肥料）[S].

[2]GB/T 8573-2010.復(fù)混肥料中有效磷含量的測定[S].

[3]GB/T 8574-2010.復(fù)混肥料中鉀含量的測定 四苯硼酸鉀重量法[S].