鈣鎂磷肥中有效鎂含量測定的方法探究

廖克柱 韋偉平

【摘 ?要】通過檸檬酸溶液提取鈣鎂磷肥中的有效鎂，移取一定體積的樣品溶液，用2%鹽酸作為酸介質(zhì)溶液，在鎂的標(biāo)準(zhǔn)曲線中加入梯度的檸檬酸溶液使之基體匹配，利用等離子體發(fā)射光譜法測定鈣鎂磷肥中有效鎂的含量。該方法操作簡便，分析快速，有效消除基體干擾的影響，穩(wěn)定性好，精密度高;樣品結(jié)果與國標(biāo)容量法方法數(shù)據(jù)比對，結(jié)果滿意，有效提高了檢測效率，大大縮短了檢測的周期。

【關(guān)鍵詞】鈣鎂磷肥;有效鎂含量;基體干擾;等離子體發(fā)射光譜法

1.前言

在全國肥料生產(chǎn)流通領(lǐng)域抽查產(chǎn)品中，市場監(jiān)督管理局往往會抽檢到鈣鎂磷肥，鈣鎂磷肥是含有磷、鎂、鈣等多元素組成的枸溶性復(fù)合肥料，鎂是組成葉綠素分子的重要元素之一，對作物的光合作用有重要意義[1]，故而鈣鎂磷肥中的有效鎂含量水平對于農(nóng)作物生長至關(guān)重要。

鈣鎂磷肥中有效鎂含量檢測，我國國標(biāo)通常采用的方法是EDTA容量法[2]，該方法操作過程復(fù)雜，繁瑣，終點判定不敏銳，檢測周期較長;本文采用等離子體發(fā)射光譜法測定鈣鎂磷肥中的有效鎂含量，操作步驟簡單，檢測周期短，結(jié)果與國標(biāo)方法相比，結(jié)果滿意。

本文稱取0.5g鈣鎂磷肥樣品于250mL容量瓶內(nèi)，加入80mL檸檬酸溶液，放置于30℃水浴恒溫振蕩器內(nèi)溶解樣品，在250r/min-300r/min轉(zhuǎn)速下溶解一小時后，拿下冷卻，用蒸餾水定容于250mL容量瓶中，搖勻，過濾，準(zhǔn)確移取10.00mL的樣品溶液于100ml容量瓶內(nèi)，加入2%鹽酸介質(zhì)，定容搖勻后，用等離子體發(fā)射光譜儀測定鈣鎂磷肥中有效鎂的含量。同時加入等量的檸檬酸溶液，消除基體干擾和試劑空白的干擾。本文對鈣鎂磷肥中有效鎂含量測定方法進行改進與創(chuàng)新，大大縮短了檢測周期，操作流程簡易，成本大大降低，檢測的數(shù)據(jù)與我國國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對比，結(jié)果滿意，適用于鈣鎂磷肥中有效鎂含量的測定。

2.實驗部分

除非另有說明，分析中僅使用確認(rèn)為優(yōu)級純的試劑，所用水均為蒸餾水或去離子水或相當(dāng)純度的水。

2.1 鹽酸（ρ = 1.19 g/mL）。

2.2 檸檬酸溶液：20g/L，pH值調(diào)節(jié)約至2.1，現(xiàn)配現(xiàn)用。

2.3 鎂標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，1000μg/ml，磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，1000μg/ml。

2.4 鎂-磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：將2.3中的標(biāo)準(zhǔn)溶液按照1：1比例混合成100ml標(biāo)準(zhǔn)溶液：混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度均為，500μg/ml。

2.5 高純氬氣（體積分?jǐn)?shù)≥99.99%）。

2.6 儀器以及相關(guān)參數(shù)

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。在儀器最佳工作條件下，凡能達到下列指標(biāo)者均可使用：

光源：等離子體發(fā)射光源，發(fā)生器最大輸出功率不小于 1.3kW，同時配備耐高鹽的霧化器。

分辨率：200nm 左右時的光學(xué)分辨率優(yōu)于 0.010nm：400nm 左右時的光學(xué)分辨率優(yōu)于0.020nm。

儀器工作參數(shù)設(shè)定測定條件：分析功率 1.350 kW;霧化器流量 0.55 L/min;輔助氣流量 0.20 L/min;等離子氣流量 15 L/min;進液泵速 1.5 mL/min;觀測高度為線圈上方 15 mm;等離子體觀測方向為軸向選擇自動扣除各元素相應(yīng)背景點。

推薦波長：鎂285.3nm

2.7 鎂-磷混合標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

分別移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、8.00mL的鎂-磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（元素濃度均為500μg/mL）于100mL的容量瓶中，加入3mL檸檬酸溶液，加2%鹽酸溶液定容至刻度，搖勻備用。配制的鎂-磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線的濃度分別為0.00μg/mL、5.00μg/mL、10.00μg/mL、15.00μg/mL、20.00μg/mL、25.00μg/mL、40.00μg/mL。

2.8 實驗步驟

稱取0.5g鈣鎂磷肥樣品于250mL容量瓶內(nèi)，加入80mL檸檬酸溶液，放置于30℃水浴恒溫振蕩器內(nèi)溶解樣品，在250r/min-300r/min轉(zhuǎn)速下溶解60分鐘后，拿下冷卻，用蒸餾水定容于250mL容量瓶中，搖勻，過濾，準(zhǔn)確移取10.00mL的試樣溶液，加入2mL濃鹽酸作為介質(zhì)，用水定容搖勻后，用等離子體發(fā)射光譜儀測定鈣鎂磷肥中有效鎂的含量。

3.結(jié)果與討論

3.1溫度對有效鎂測定結(jié)果的影響

鈣鎂磷肥中的有效鎂含量測定，需要保持在28-30℃的條件中反應(yīng)溶解，溫度過低，會導(dǎo)致溶解效果不完全，溫度過高，會使鎂其他形式的價態(tài)游離出來，導(dǎo)致結(jié)果偏高;故而要控制好反應(yīng)的溫度。

3.2轉(zhuǎn)速對有效鎂測定結(jié)果的影響

實驗表明，轉(zhuǎn)速在250r/min-300r/min時，可以使樣品完全在溶液中鋪開，達到最佳的溶解效果。當(dāng)轉(zhuǎn)速小于250r/min時，部分樣品粘在容量瓶底部，不能使樣品完全打散;當(dāng)轉(zhuǎn)速大于300r/min時，振蕩器劇烈晃動，溶液底部無法形成“渦流”狀，且流水易飛濺，溫度波動大，影響溶樣的效果。

3.3加入基體對有效鎂含量的影響

鈣鎂磷肥在檸檬酸的溶解環(huán)境下形成磷酸、檸檬酸介質(zhì)的體系，移取一定量的試液后加入2%鹽酸作為溶液固定劑，里面含有磷酸和檸檬酸基體，對測定有效鎂含量產(chǎn)生一定的干擾，加入一定梯度的磷的標(biāo)準(zhǔn)曲線和等量的檸檬酸介質(zhì)，可以有效消除基體對有效鎂含量的影響，研究表明，加入磷曲線后測定的有效鎂含量更穩(wěn)定，數(shù)據(jù)重復(fù)性好。

3.4稱樣量與檸檬酸溶液體積對有效鎂的影響

實驗室表明，稱取0.5g樣品于250mL容量中并加入80mL檸檬酸溶液最佳匹配條件，稱樣量過大會使樣品凝結(jié)現(xiàn)象明顯，稱樣量過小，稀釋倍數(shù)過大，結(jié)果允差大;檸檬酸體積太小，容器在振蕩中會晃動不穩(wěn)，體積過大會使鹽分過大，堵塞儀器霧化管路。

3.5 準(zhǔn)確度與精密度分析

實驗室以鈣鎂磷肥為分析對象，與國標(biāo)法測定鈣鎂磷肥有效鎂數(shù)據(jù)并進行分析，得到數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)方法條件的優(yōu)化，本法改進與國標(biāo)法結(jié)果一致，結(jié)果滿意，且穩(wěn)定性好，精密度水平高，可以應(yīng)用于鈣鎂磷肥中有效鎂含量測定。

4.結(jié)論

應(yīng)用等離子體發(fā)射光譜儀測定鈣鎂磷肥中有效鎂的含量，本方法操作簡便，分析快速，周期較短，有效消除基體干擾的影響，穩(wěn)定性好，精密度高;大量實驗數(shù)據(jù)表明，鈣鎂磷肥中有效鎂含量的測定，通過加入等效的基體，可以有效消除基體干擾，結(jié)果滿意，既提高了檢測效率，又縮短了檢測周期，可以適用于肥料生產(chǎn)流通領(lǐng)域的鈣鎂磷肥有效鎂項目的測定。

參考文獻：

[1]磷肥與復(fù)肥，1989（2）：37.

[2]GB/T 20412-2006 鈣鎂磷肥[S].