陶紹程，劉 旭，楊 俊，龍慶蘭

（1 中低品位磷礦及其共伴生資源高效利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550000 2 甕福(集團(tuán)) 有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000）

磷酸二銨是一種高濃度的速效肥料，適用于各種作物和土壤，特別適用于喜氮需磷的作物，作基肥或追肥均可。磷酸二銨規(guī)格為：含氮量≥18%，有效磷≥46%，水溶磷≥40%，水分≤2.5%，其中水溶磷是其品質(zhì)的重要衡量指標(biāo)。傳統(tǒng)測定磷酸二銨中水溶磷含量的方法依據(jù)的是國標(biāo)GB/T 10209.2-2010 重量法，但是該方法需要用到多種試劑，并且操作繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本文借助離子色譜，采用外標(biāo)法，可快速準(zhǔn)確地測定磷酸二銨中水溶磷含量。

聚磷酸銨按聚合度大小分類，聚磷酸銨可分為低聚聚磷酸銨、中聚聚磷酸銨和高聚聚磷酸銨3 種。低聚聚磷酸銨又稱為農(nóng)用聚磷酸銨是一種含有農(nóng)作物生長所需的氮、磷元素的高濃度肥料，產(chǎn)品呈中性對土壤和作物有較高的安全性和改善性；對中微量元素有螯合作用，可促進(jìn)作物對中微量元素的吸收利用，促進(jìn)作物增產(chǎn)和品質(zhì)改善；水溶性好不易從水溶液中析出，能提高液體肥料中的磷含量，可顯著提高農(nóng)作物的產(chǎn)量[1]。傳統(tǒng)測定聚磷酸銨聚合率的方法為端基滴定法[2]，該方法耗時(shí)長、效率低。根據(jù)測定磷酸二銨中水溶磷的原理，可以較為準(zhǔn)確地推斷出水溶性聚磷酸銨的聚合率。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

分析天平，型號(hào)ME204E/02，METTLER TOLEDO；離子色譜，型號(hào)Dionex ICS2100，Thermo；移液槍，1000μL；容量瓶，100mL；進(jìn)樣管，希波氏鈉柱，Na1.0cc；PES 針頭濾器，孔徑0.22μm；注射器：10mL。

磷酸二銨，由貴州某磷礦區(qū)所產(chǎn)磷礦石制得。

1.2 儀器設(shè)定條件

陰離子分析柱Dionex IonPac ICE-AS1（9×250mm）；陰離子保護(hù)柱Dionex IonPac AG11-HC（4×50mm）；進(jìn)樣量25μL；流速1.00mL/min；淋洗液為22%KOH 溶液；抑制器電流為125mA，電導(dǎo)值總計(jì)沖洗至≤1μS。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

用分析天平稱取1g（精確到0.0001g） 待測樣品于100mL 容量瓶中，加入少量去離子水將樣品溶解后定容，搖勻后將溶液過濾，用移液槍從濾液中吸取1mL 置于100mL 容量瓶中，加入去離子水至刻度，定容搖勻。用注射器從容量瓶中吸取10mL 溶液，注射器出口依次連接希波氏鈉柱、PES 針頭濾器。將溶液擠出置于進(jìn)樣管中，按照離子色譜操作步驟進(jìn)樣。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

圖1 不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液離子色譜圖

繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖2，其回歸方程為y=0.1011x+0.176，R2=0.999

圖2 溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 樣品分析

取4 個(gè)磷酸二銨樣品按照1.3 方法在1.2 儀器工作條件下測定。另外分別從4 個(gè)樣品的濾液中移取1mL 至100mL 容量瓶中進(jìn)行加標(biāo)，加標(biāo)量為10mg/L，定容，搖勻。測定結(jié)果見表1。

從表1 中看出，加標(biāo)回收率在96%～103%之間。

表1 磷酸二銨樣品加標(biāo)分析結(jié)果

2.3 水溶磷測定方法對比

利用離子色譜測定值按照公式（1） 計(jì)算出P2O5含量。

式中：δ 為離子色譜樣品量讀數(shù)，mg/L；α 為稀釋倍數(shù)，10000；m 為樣品稱取質(zhì)量，g；P 為加標(biāo)回收率；1.38 為與P2O5之間的換算系數(shù)。

將離子色譜法測定值與國標(biāo)GB/T 10209.2-2010 重量法測定值作對比，結(jié)果見表2。

表2 離子色譜法與重量法測定值比較

從表2 看出，兩種方法的測定值最小偏差為0.25%，最大偏差為1.86%，平均偏差為1.06%。證明離子色譜法測定磷酸二銨中的水溶磷含量準(zhǔn)確度較高。

2.4 聚合率測定

取4 個(gè)水溶性聚磷酸銨樣品按照1.3 方法在1.2 儀器工作條件下測定。另外分別從4 個(gè)樣品的濾液中移取1mL 至100mL 容量瓶中進(jìn)行加標(biāo)，加標(biāo)量為10mg/L，定容，搖勻。測定結(jié)果見表3。

表3 水溶性聚磷酸銨樣品加標(biāo)分析結(jié)果

通過重量法測定水溶性聚磷酸銨的總磷含量，利用公式（1）和（2）可計(jì)算出樣品中聚合態(tài)P2O5的含量，結(jié)果見表4[3]。

式中：w1為水溶性聚磷酸銨的總P2O5含量，%；w2為水溶性聚磷酸銨中正磷酸根折算P2O5含量，%。

表4 水溶性聚磷酸銨聚合率

3 結(jié)論

綜上，在測定磷酸二銨中水溶磷含量時(shí)，離子色譜法對比傳統(tǒng)的重量法操作更簡單，用時(shí)更短，使用試劑較少，準(zhǔn)確度較高，在進(jìn)行批量分析時(shí)優(yōu)勢明顯。

同樣，利用類似的原理可以通過離子色譜測定水溶性聚磷酸銨中正磷酸根的含量，從而推斷出該樣品的聚合態(tài)P2O5含量。