電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定磷酸二氫鈣中磷和鈣

高文龍，陳學(xué)航，張建剛＊，王佳才，肖 超，馮永渝，李順方

（1．貴州省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，貴陽550014； 2．貴州川恒化工有限責(zé)任公司，福泉550500）

磷酸二氫鈣用途廣泛，可作為肥料、飼料原料（畜禽磷和鈣的主要來源），也可用作膨松劑、面團調(diào)節(jié)劑、緩沖劑、營養(yǎng)增補劑、乳化劑、穩(wěn)定劑等食品添加劑。生產(chǎn)過程中磷和鈣含量的快速監(jiān)測對于控制產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。因此，快速、準確地測定磷酸二氫鈣中鈣和磷的含量意義重大。

測定磷的常用方法是磷鉬酸重量法。GB／T 22548－2008《飼料級 磷酸二氫鈣》［1］與 HG／T 2861－2006《飼料級 磷酸二氫鈣》［2］中均采用重量法測定磷的含量；GB 25559－2010《食品添加劑 磷酸二氫鈣》［3］與 HG 2927－1999《食品添加劑 磷酸二氫鈣》［4］中未專門列出磷酸根的測定方法，而是以鈣的含量來推算磷酸二氫鈣的含量。

較為常用的鈣測定方法是乙二胺四乙酸（EDTA）滴定法。GB／T 6436－2002《飼料中鈣的測定》［5］、HG／T 2861－2006《飼料級 磷酸二氫鈣》以及日本JSFA－Ⅵ（1992）《磷酸二氫鈣》［6］等標(biāo)準均采用EDTA法測定鈣含量。采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP－AES）測定磷、鈣含量的標(biāo)準較多［7－9］，但均是食品、工業(yè)品或水體中微量磷、鈣的測定，作為磷酸鈣鹽中大量磷、鈣含量測定的標(biāo)準尚未檢索到。

采用化學(xué)法測定磷酸二氫鈣中磷和鈣的含量時，所用試劑喹啉和丙酮均是危險化學(xué)品，并且操作繁瑣費時，在實際工作中不能滿足快捷和安全的要求［10－13］。電感 耦 合 等 離 子 體 原 子 發(fā) 射 光 譜 法［14－17］既簡便又快捷，同時能監(jiān)測鐵、鎂、鋁、砷等雜質(zhì)元素的含量。本工作采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定磷酸二氫鈣中磷和鈣。

1 試驗部分

1．1 儀器與試劑

iCAP 6300型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。

磷標(biāo)準儲備溶液：1 000mg·L－1，使用時逐級稀釋。

鈣標(biāo)準儲備溶液：1 000mg·L－1，使用時逐級稀釋。

磷酸為優(yōu)級純，其余試劑均為分析純。

1．2 儀器工作條件

射頻功率1 150W；分析泵速50r·min－1，沖洗泵速100r·min－1，泵穩(wěn)時間5s；輔助氣流量0．5L·min－1，霧化氣流量0．55L·min－1，冷卻氣流量14L·min－1；照相機溫度－46．44℃，光室溫度－46．44 ℃；鈣、磷的分析線依次為373．690，213．618nm。

1．3 試驗方法

稱取磷酸二氫鈣樣品0．500 0g，加入鹽酸（1＋1）溶液10mL，于電爐上微沸溶解，取下冷卻后轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，定容混勻后，用中速濾紙干過濾，棄去最初2～3mL濾液，移取5．00mL以上濾液，于100mL容量瓶中，加入鹽酸（1＋1）溶液5mL，定容至100mL，混勻［18］，按儀器工作條件進行測定。

2 結(jié)果與討論

2．1 標(biāo)準曲線和檢出限

按儀器工作條件對磷、鈣混合標(biāo)準溶液系列（磷的質(zhì)量濃度依次為0，5．0，10，20，30，40mg·L－1，鈣的質(zhì)量濃度依次為0，5．0，10，15，20，30mg·L－1）進行測定，并繪制標(biāo)準曲線，磷、鈣的線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)見表1。

配制11份空白溶液，以磷和鈣空白測定值的3倍標(biāo)準偏差計算方法的檢出限（3s），結(jié)果見表1。

表1 線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Tab．1 Linearity ranges，linear regression equations，correlation coefficients and detection limits

2．2 方法的精密度

按試驗方法對磷酸二氫鈣樣品進行分析，重復(fù)測定10次，其結(jié)果見表2。

表2 精密度試驗結(jié)果（n＝10）Tab．2 Results of test for precision（n＝10）

2．3 方法的準確度

按試驗方法對5個磷酸二氫鈣樣品進行分析，同時與國家標(biāo)準GB／T 22548－2008《飼料級 磷酸二氫鈣》中規(guī)定方法（重量法測定磷，滴定法測定鈣）的測定結(jié)果進行對比，結(jié)果見表3。

表3 本法與國家標(biāo)準方法對比結(jié)果Tab．3 Results of comparison between the method and the GB method

本工作可以簡單處理樣品后，直接采用ICPAES進行測定，快速、準確，是一種具有發(fā)展前景的檢測技術(shù)。采用該方法制定的貴州省地方標(biāo)準DB52／T 1074－2015《磷酸二氫鈣中磷、鈣的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》已于2016年1月發(fā)布［18］。某公司通過采用ICP－AES測定磷酸二氫鈣中磷、鈣含量，檢測人員減少了2／3，同時也降低了化驗人員的工作強度，經(jīng)濟效益得到顯著提高。

［1］ GB／T 22548－2008 飼料級 磷酸二氫鈣［S］．

［2］ HG／T 2861－2006 飼料級 磷酸二氫鈣［S］．

［3］ GB 25559－2010 食品添加劑 磷酸二氫鈣［S］．

［4］ HG 2927－1999 食品添加劑 磷酸二氫鈣［S］．

［5］ GB／T 6436－2002 飼料中鈣的測定［S］．

［6］ JSFA－Ⅵ（1992） 磷酸二氫鈣［S］．

［7］ ISO 27085－2009 動物飼料 使用ICP－AES方法測定鈣、鈉、磷、鎂、鉀、鐵、鋅、銅、錳、鈷、鉬、砷、鉛和鉻［S］．

［8］ EN 15510－2007 動物飼料 用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP－AES）測定鈣、鈉、磷、鎂、鉀、鐵、鋅、銅、錳、鈷、鉬、砷、鉛和鎘含量［S］．

［9］ EN 16476－2014 液化石油產(chǎn)品 柴油中鈉、鉀、鈣、磷、銅和鋅含量的測定 電感耦合等離子體光發(fā)射光譜分析法（ICP－OES）［S］．

［10］ 薛瑞喬．測定飼料中鈣、磷應(yīng)注意的問題［J］．技術(shù)交流，2007（8）：17－18．

［11］ 郭萍．快速測定飼料級磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣中鈣、總磷含量［J］．飼料廣角，2004（19）：32－33．

［12］ 申愛華，李保全，肖云峰，等．分光光度法測定飼料級磷酸氫鈣中磷的含量［J］．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（12）：327－328．

［13］ 黃偉琴，李莉．快速測定磷酸氫鈣中磷［J］．理化檢驗－化學(xué)分冊，2006，42（4）：296－297．

［14］ GUAN X J，LI D F，ZHANG L．Simultaneous determination of phosphorusin halt by ICP－AES［J］．Spectroscopy and Spectral Analysis，1999，19（2）：194－196．

［15］ 辛仁軒．等離子體發(fā)射光譜分析［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．

［16］ 李鳳，聶小明，韋莉．電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定螢石中硫、鐵、磷含量［J］．山西冶金，2015（4）：51－52．

［17］ 孫紅英，王津，唐維學(xué)，等．中低含量復(fù)雜稀土礦稀土總量的快速分析方法［J］．光譜實驗室，2012，29（6）：3754－3758．

［18］ DB52／T 1074－2015 磷酸二氫鈣中磷、鈣的測定 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法［S］．