四苯硼酸鉀重量法測(cè)定腐植酸鉀中鉀含量

劉曉婷（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊(duì)哈密839000）

四苯硼酸鉀重量法測(cè)定腐植酸鉀中鉀含量

劉曉婷
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊(duì)哈密839000）

腐植酸鉀中鉀元素含量較高，選擇原子吸收分光光度法測(cè)定，需要反復(fù)稀釋，容易產(chǎn)生分析誤差；選擇四苯硼酸鉀重量法，有較好的精密度和準(zhǔn)確度，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD,n=8）小于1.5%，加標(biāo)回收率為99.6%～103.8%。

腐植酸鉀重量法消煮四苯硼酸鈉四苯硼酸鉀沉淀

腐植酸鉀是一種高效有機(jī)鉀肥，它具有改良土壤、促進(jìn)作物生長(zhǎng)、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等功能，其分析檢測(cè)手段逐漸引起研究人員的關(guān)注。本試驗(yàn)參照NY∕T 1977-2010[1]和GB∕T 17767.3-2010[2]，通過(guò)反復(fù)的比較和大量試驗(yàn)，選擇在弱堿性條件下，四苯硼酸鈉沉淀劑沉淀試樣中的鉀離子，形成白色的四苯硼酸鉀沉淀，經(jīng)過(guò)濾、干燥及稱量，能準(zhǔn)確測(cè)出腐植酸鉀中鉀的含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

BS224S型電子天平;萬(wàn)用可調(diào)電爐（1 500 W）; DHG-9070A型電熱鼓風(fēng)干燥箱（0～250℃，能維持120±2℃溫度）;4號(hào)砂芯玻璃坩堝（容積30 mL）;真空泵抽濾器。

1.2 主要試劑

⑴硫酸∶ρ1.84 g∕mL；

⑵過(guò)氧化氫∶30%(m∕m)；

⑶四苯硼酸鈉沉淀劑∶15 g∕L溶液,取15g四苯硼酸鈉溶解于約960 mL水中,加4 mL氫氧化鈉(400 g∕L)和20 mL六水氯化鎂(100 g∕L),攪拌15 min,靜置后用濾紙過(guò)濾,該溶液貯存在棕色瓶或塑料瓶中,一般不超過(guò)一個(gè)月期限,如發(fā)現(xiàn)渾濁,使用前應(yīng)過(guò)濾；

⑷四苯硼酸鈉洗滌液∶用十體積的水稀釋一體積的四苯硼酸鈉沉淀劑；

⑸乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)溶液∶40 g∕L；

⑹甲醛溶液∶約30%(m∕m)；

⑺氫氧化鈉溶液∶400 g∕L,貯于塑料瓶中；

⑻酚酞溶液∶5 g∕L,溶解0.5 g酚酞于100 mL 95% (V∕V)乙醇中；

⑼氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液∶1.00 mg∕mL,吸取1.5828經(jīng)110℃烘2 h的氯化鉀（KCl≥99.99%）,用水溶解后定容于1 000 mL容量瓶中,搖勻,貯存于塑料瓶中。

所用試劑除氯化鉀為優(yōu)級(jí)純外，其余均為分析純，試驗(yàn)用蒸餾水或與其純度相當(dāng)?shù)乃?/p>

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 試液制備

稱取試樣2～4 g（精確至0.0001 g）于500 mL的錐形瓶中，加入20 mL濃硫酸，3～5 mL過(guò)氧化氫，小心搖勻，靜放12～15 h。加入3～5 mL過(guò)氧化氫，瓶口放一彎頸小漏斗，在通風(fēng)櫥內(nèi)用電爐緩慢加熱至沸騰，繼續(xù)加熱保持30 min，取下；若溶液未澄清，稍冷后分次再加入3 mL過(guò)氧化氫，并分次消煮，直至溶液呈無(wú)色或淺色清澈，冷卻至室溫。將消煮液移入250 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，用干燥濾紙過(guò)濾，棄去最初50 mL濾液。

1.3.2 試液處理

吸取制備好的濾液25 mL于250 mL燒杯中，加20 mL EDTA溶液(40 g∕L)（陽(yáng)離子較多時(shí)可多加至40 mL）和2～3滴酚酞溶液，搖動(dòng)試液并滴加氫氧化鈉溶液(400 g∕L)至出現(xiàn)紅色時(shí)，再過(guò)量5滴，蓋上表面皿，在電爐上低溫加熱煮沸15 min，取下冷卻。

1.3.3 沉淀及過(guò)濾

在不斷攪拌下，將四苯硼酸鈉沉淀劑(15 g∕L)逐滴加入盛有試樣溶液的燒杯中。加入量為1 mg的K2O加入沉淀劑0.5 mL，再過(guò)量7 mL，繼續(xù)攪拌1 min，靜置15 min以上。用傾濾法將沉淀過(guò)濾于預(yù)先在120℃下恒重的4號(hào)砂芯玻璃坩堝中，用四苯硼酸鈉洗滌液洗滌沉淀5～7次，每次用量約5 mL，最后用水洗滌2次，每次用量約5 mL[3]。

1.3.4 干燥

盛有沉淀的坩堝于120℃±2℃干燥箱中干燥1.5 h，然后放在干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱重。

1.3.5 空白試驗(yàn)

除不加試樣外，試劑用量和操作與測(cè)定試樣相同。

1.3.6 分析結(jié)果表述

鉀含量（以K2O計(jì)）的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)ω(K2O),按下式計(jì)算：

式中，m0為試料質(zhì)量,g；m1為坩堝質(zhì)量,g；m2為盛有沉淀的坩堝質(zhì)量,g；m3為空白試驗(yàn)的坩堝質(zhì)量,g；m4為空白試驗(yàn)過(guò)濾后的坩堝質(zhì)量,g；0.1314為四苯硼酸鉀質(zhì)量換算為氧化鉀質(zhì)量的系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法選擇和樣品分解

測(cè)定鉀含量最常見(jiàn)的方法有：重量法、原子吸收分光光度法。原子吸收分光光度法適合檢測(cè)低含量鉀，遇高含量鉀樣品時(shí)，需要反復(fù)稀釋，容易產(chǎn)生分析誤差。腐植酸鉀中鉀元素含量較高，本試驗(yàn)采用重量法。試樣中氧化鉀含量不同，稱樣量會(huì)有所不同，當(dāng)2%≤K2O＜5%時(shí)，稱取4 g試樣；5%≤K2O＜10%時(shí)，稱取3 g試樣；K2O≥10%時(shí)，稱取2 g試樣。試樣中含有大量的有機(jī)物，試驗(yàn)選擇硫酸-過(guò)氧化氫消煮法，過(guò)氧化氫是氧化劑，在有硫酸的溶液中，可以很快將有機(jī)質(zhì)氧化，大大縮短消化時(shí)間。為避免碳化物反應(yīng)激烈，反應(yīng)最初在低溫下緩慢加熱，逐漸升高溫度，保持沸騰至溶液呈無(wú)色或淺色清澈。如果效果沒(méi)有達(dá)到，可在稍冷后分次再加入3 mL過(guò)氧化氫，如此反復(fù)，分次消煮，直至溶液呈無(wú)色或淺色清澈。

2.2 干擾消除

在試液中加入適量EDTA，能有效防止陽(yáng)離子干擾。NH4+與四苯硼酸鈉有類似的反應(yīng)，可在溶液煮沸前加入甲醛使之生成六次甲基四胺而消除（按1 mg氮加約60 mg甲醛計(jì)算，即37%甲醛溶液約加0.15 mL），若紅色消失，用氫氧化鈉溶液調(diào)至剛出現(xiàn)紅色，再過(guò)量5滴加熱煮沸。試液處理時(shí)須嚴(yán)格控制氫氧化鈉溶液的加入量，鈉離子濃度大，會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果[4]。

2.3 沉淀生成

在本試驗(yàn)條件下加入沉淀劑，生成白色的四苯硼酸鉀沉淀溶解度小且純凈。沉淀劑應(yīng)緩慢加入并激烈攪拌，沉淀靜置時(shí)間要大于15 min，這時(shí)的四苯硼酸鉀沉淀顆粒大,便于過(guò)濾。

2.4 干燥溫度

沉淀干燥溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，高于130℃時(shí)沉淀會(huì)分解，測(cè)定結(jié)果偏低。四苯硼酸鉀沉淀干燥溫度以120±2℃最佳。定期校驗(yàn)干燥箱儀表的偏差情況，防止儀表的誤差造成測(cè)溫不正確而影響檢測(cè)結(jié)果。

2.5 方法精密度

按照試驗(yàn)方法，同時(shí)測(cè)定不同的三份腐植酸鉀樣品中的鉀含量（以氧化鉀計(jì)）8次，結(jié)果見(jiàn)表1，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD表示）均小于1.5%，說(shuō)明使用本法測(cè)定腐植酸鉀中鉀含量，精密度較好。

表1 方法精密度%

2.6 加標(biāo)回收試驗(yàn)

市售腐植酸鉀中無(wú)鉀元素的標(biāo)準(zhǔn)值，本試驗(yàn)通過(guò)加標(biāo)回收試驗(yàn)進(jìn)行方法的準(zhǔn)確性驗(yàn)證（表2）。K2O的加標(biāo)回收率為99.6%～103.8%，回收效果良好，符合地質(zhì)樣品分析的質(zhì)量管理規(guī)范要求[5]。

表2 加標(biāo)回收率

3 結(jié)語(yǔ)

含有四苯硼酸鉀沉淀的砂芯玻璃坩堝清洗后能重復(fù)使用，用1∶1鹽酸浸泡，水洗凈后備用（如果還有殘留物，可滴入少量丙酮處理）。本試驗(yàn)要嚴(yán)格按規(guī)定用量和次數(shù)洗滌沉淀，試驗(yàn)所用試劑及水的質(zhì)量影響著空白值的高低，空白試驗(yàn)很重要，不能省去。本法已多次用于生產(chǎn)實(shí)踐,其分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

[1]NY∕T 1977-2010.水溶肥料.總氮、磷、鉀含量的測(cè)定[S]．

[2]GB∕T 17767.3-2010,有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料的測(cè)定方法第3部分：總鉀含量[S]．

[3]GB∕T 8574-2010,復(fù)混肥料中鉀含量的測(cè)定四苯硼酸鉀重量法[S]．

[4]劉長(zhǎng)風(fēng),李玉衛(wèi).四苯硼酸鉀重量法測(cè)定有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)肥中鉀含量的干擾元素及消除方法[J].磷肥與復(fù)肥,2010(2)：58.

[5]DZ∕T 0130.3-2006,地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范[S]．

收稿:2014-12-09

DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.025