劣質(zhì)過(guò)磷酸鈣現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè).pdf

1、過(guò)磷酸鈣是目前使用廣泛的化肥產(chǎn)品,其由硫酸分解磷灰石再經(jīng)熟化制得的,其主要成分為磷酸鈣和磷酸二氫鈣。多年來(lái)抽查結(jié)果表明,過(guò)磷酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量不容樂(lè)觀(guān)。因而,如何對(duì)這種化肥產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、快速和簡(jiǎn)便的檢測(cè)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。過(guò)磷酸鈣檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)原為HG2740-1995,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為GB20413-2006,不但有效磷的提取和檢測(cè)繁瑣、費(fèi)時(shí),而且檢測(cè)方法均為磷鉬酸喹啉重量法,需要大型設(shè)備恒溫干燥箱,不能實(shí)現(xiàn)有效磷的現(xiàn)場(chǎng)、快速檢測(cè)。針對(duì)此現(xiàn)狀,本課題

2、提出了一種借助微波萃取技術(shù)和光度分析法結(jié)合的新測(cè)試技術(shù)。過(guò)磷酸鈣的原標(biāo)準(zhǔn)分析法中選用堿性檸檬酸銨作為提取劑,有效磷的提取分為水溶性磷和檸檬酸銨性磷兩步法提取,耗時(shí)2h左右;現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)作為提取劑,耗時(shí)1 h左右;兩種方法在有效磷的檢測(cè)過(guò)程中均采用重量法。而本課題所提出的借助微波萃取技術(shù)和光度分析法結(jié)合的新測(cè)試技術(shù),通過(guò)引入微波萃取作為實(shí)際過(guò)磷酸鈣樣品的快速預(yù)處理方法,對(duì)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)分析方法進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的

3、方法將提取時(shí)間縮短為4.5 min;同時(shí),采用分光光度分析法取代重量分析法,并在顯色反應(yīng)中再次引入微波加熱,將有效磷的檢測(cè)時(shí)間由2h縮短為80 s。全程檢測(cè)由原標(biāo)準(zhǔn)7 h和新標(biāo)準(zhǔn)的3h縮短為25 min之內(nèi)(耗時(shí)最短的僅為17 min)。從而實(shí)現(xiàn)了過(guò)磷酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)、快速和簡(jiǎn)便監(jiān)測(cè)。同時(shí),建立了《劣質(zhì)過(guò)磷酸鈣的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法》的試行標(biāo)準(zhǔn)。本課題的研究中,重點(diǎn)研究和探索了以下三方面內(nèi)容:1.劣質(zhì)過(guò)磷酸鈣現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法的建立:建立了

4、微波萃取技術(shù)和光度分析法結(jié)合測(cè)定劣質(zhì)過(guò)磷酸鈣的分析方法,系統(tǒng)探討了影響上述分析過(guò)程的各種因素,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在EDTA濃度為0.1 mol/L,微波加熱提取4.5 min,pH值在4.4～11之間,顯色反應(yīng)微波加熱時(shí)間選定為80 s,微波加熱裝置為交流220 V、功率800 W、國(guó)產(chǎn)家用微波爐,選用稱(chēng)量1 g、誤差為±0.01 g的計(jì)量器具等優(yōu)化測(cè)試條件下,獲得滿(mǎn)意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn):硅酸鹽對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾為0.04～0.27％。鑒于國(guó)

5、標(biāo)GB20413-2006《過(guò)磷酸鈣》規(guī)定:合格品有效磷含量≥12%,加之對(duì)有效磷含量在10%以下劣質(zhì)過(guò)磷酸鈣的檢測(cè)其相對(duì)誤差(回收率)可以放寬,故本課題設(shè)定現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法不確定度的表示方法為引用誤差,其值為12%×(-4+6%),即所測(cè)有效磷的絕對(duì)誤差為-0.48+0.72%;為了降低風(fēng)險(xiǎn),減少誤判,本法對(duì)有效磷含量在10%以上的過(guò)磷酸鈣用EDTA經(jīng)過(guò)熱提取,使其檢測(cè)結(jié)果與國(guó)標(biāo)法比一般偏高。2.通過(guò)精密度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn),對(duì)劣質(zhì)過(guò)

6、磷酸鈣現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法的不確定度進(jìn)行了驗(yàn)證。我們選定10個(gè)有代表性的樣品,在方法規(guī)定的相同條件下,各重復(fù)測(cè)定10次,其標(biāo)準(zhǔn)差為0.04～0.20。選定51個(gè)來(lái)自四川和重慶法定質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和行政執(zhí)法部門(mén)具有代表性的樣品,用本法檢測(cè),其檢測(cè)結(jié)果與國(guó)標(biāo)法相比,差值均在-0.30+0.70%之間,符合課題設(shè)定的-0.48+0.72%誤差要求。3.新測(cè)試方法和技術(shù)的推廣應(yīng)用情況:本課題研究的方法現(xiàn)已在全國(guó)近300個(gè)市縣推廣應(yīng)用,2006～2008年,

7、僅浙江嘉興、河北石家莊、陜西寶雞、四川遂寧、重慶等地質(zhì)監(jiān)部門(mén),就查獲100多批次、數(shù)量3000多噸、標(biāo)值近200萬(wàn)元的劣質(zhì)過(guò)磷酸鈣。綜上所述,本課題建立了劣質(zhì)過(guò)磷酸鈣現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法。選用0.1 mol/L的EDTA溶液作為提取劑,用分光光度法取代重量法,在有效磷的提取和檢測(cè)過(guò)程中兩次使用微波加熱技術(shù),不但檢測(cè)時(shí)間大為縮短,而且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高;加之分光光度法選用HACH DR/890便攜式分光光度計(jì)(或臺(tái)式分光光度計(jì)),取代了重量法