一、分析意義

化學(xué)磷肥是磷礦石經(jīng)高溫或酸分解而成的可溶態(tài)磷酸鹽，也有將含拘溶性磷(P₂O₅)占全磷P₂O₅)15%以上的磷礦石以粉狀(磷礦粉)直接施用的。因此，磷礦石的產(chǎn)地、品位不同直接影響磷肥質(zhì)量。有一些化肥廠因技術(shù)設(shè)備條件限制，致使磷肥的成分及含量不穩(wěn)定。為了掌握各種磷肥的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有必要對(duì)磷肥的主要成分如水溶性磷(P₂O₅)、拘溶性磷(P₂O₅)和全磷(P₂O₅)進(jìn)行檢測(cè)。

在運(yùn)輸和貯存過(guò)程中可能因標(biāo)簽失落而混淆，有些磷肥可能變質(zhì)，如過(guò)磷酸鈣容易吸濕結(jié)塊，其中的磷酸一鈣易轉(zhuǎn)化為難溶性的磷酸鹽，導(dǎo)致有效磷(P₂O₅,)含量降低。因此，在進(jìn)行農(nóng)作物磷肥試驗(yàn)計(jì)算磷肥施用量時(shí)，也需要了解所用磷肥的有效磷(P₂O₅)和全磷(P₂O₅)含量。

過(guò)磷酸鈣中游離酸，會(huì)影響種子發(fā)芽，因此其含量多少是過(guò)磷酸鈣質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定項(xiàng)目之一。

二、方法選擇的依據(jù)

1、浸提劑的選擇 磷肥種類主要有過(guò)磷酸鈣、重過(guò)磷酸鈣、鈣鎂磷肥和沉淀磷肥、鋼渣磷肥、脫氟磷肥、磷礦粉等。一種磷肥往往含有多種磷化合物，可根據(jù)其中含磷化合物的形態(tài)及其溶解性分別選擇適當(dāng)?shù)慕釀┖徒岱椒ā８鶕?jù)其溶解性一般可分為:水溶性磷(P₂O₅)，如游離磷酸、磷酸一鈣及磷酸的堿金屬鹽和銨鹽等，可用水作浸提劑。枸溶性磷(P₂O₅)，如磷酸二鈣、磷酸四鈣等，根據(jù)磷肥性質(zhì)不同可選用堿性檸檬酸銨、中性檸檬酸銨或檸檬酸溶液[(C₆H₈O,₇·H₂O)=20g·L^-1〕為浸提劑，難溶性磷(P₂O₅)，如磷酸三鈣、氛磷灰石、磷酸鐵、磷酸鋁及有機(jī)磷化合物等，只能用強(qiáng)酸(如鹽酸、硝酸或王水)分解。水溶性磷(P₂O₅)和枸溶性磷(P₂O₅)的含量之和稱有效磷(P₂O₅)，全磷(P₂O₅)則是指磷肥中所有磷化合物的含磷量，即包括水溶性、枸溶性和難溶性的磷。

2、浸出液中磷的測(cè)定方法的選擇早先采用的磷鉬酸銨重量法和磷酸鎂銨重量法，是測(cè)定磷的經(jīng)典法，但操作手續(xù)都很繁瑣。目前多采用磷鉬酸喹啉質(zhì)量法和磷鉬酸喹啉容量法，還有釩鉬黃比色法。其中質(zhì)量法的優(yōu)點(diǎn):磷鉬酸喹啉沉淀組成與理論值比較一致，組成穩(wěn)定，分子量很大，溶解度小，沉淀傾較較粗，易于過(guò)濾、洗滌和烘干至恒重。我國(guó)國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBG21003-87定此法為仲裁法。釩鉬黃比色法的主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)酸度廣，顯色穩(wěn)定，干擾因子少，操作簡(jiǎn)便快速，適于大批樣品分析;但對(duì)于含磷(P₂O₅)量高的化肥試樣，由于稀釋倍數(shù)增大，可能帶來(lái)較大誤差。

近年來(lái)，有用硝酸鋁一檸檬酸溶液作為普鈣、磷礦的螯溶劑,再用磷鉬酸喹啉容量法測(cè)定，該法優(yōu)點(diǎn)是以螯溶代替強(qiáng)酸分解，簡(jiǎn)化樣品溶解手續(xù)，免除強(qiáng)酸消煮溶樣時(shí)產(chǎn)生的酸蒸汽以及氟磷酸鈣中釋放出的氟氣污染環(huán)境，操作方便省時(shí)，絕對(duì)誤差小于0.25%，本章予以推薦試用。至于磷鉬雜多酸修飾電極伏安法，因需精密儀器設(shè)備，目前尚少采用。

3、過(guò)磷酸鈣中副成分游離酸(P₂O₅)含量的測(cè)定方法，目前常采用酸度計(jì)法(仲裁法)和指示劑法。

三、磷鉬酸喹啉質(zhì)量法(仲裁法)

1、方法原理

過(guò)磷酸鈣中磷的形態(tài)主要是水溶性的磷酸一鈣以及少量的磷酸二鈣和磷酸三鈣。因此過(guò)磷酸鈣中有效磷(P₂O₅)的測(cè)定，應(yīng)先用水浸提〔水溶性磷(P₂O₅)]，殘留物再用微堿性檸檬酸銨溶液浸提〔枸溶性磷(P₂O₅)]，將兩種浸出液合并，測(cè)得的含磷量即為有效磷(P₂O₅)。

浸出液中的正磷酸鹽在酸性介質(zhì)中，于75^oC左右，與喹鉬檸酮試劑作用生成黃色的磷鉬酸喹啉沉淀。經(jīng)過(guò)濾、洗滌，在180℃烘干后稱重，計(jì)算P₂O₅的量。反應(yīng)式:

2、儀器及設(shè)備

有柄瓷蒸發(fā)皿(75mL或100mL);恒溫水浴鍋;4號(hào)玻璃砂芯坩堝(30mL);真空泵，電熱干燥箱。

3、試劑

（1）硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液〔c（ H₂SO₄）=0.lmol·L^-1〕:量取2.8 mL濃硫酸(H₂SO₄，p≈1.84 g·mL^-1，分析純),緩緩注入水中，用水定容至1L。

（2）甲基紅指示劑:溶解0.10g甲基紅于100 mL乙醇[ω(CH₃CH₂OH=95%，化學(xué)純)〕中。

（3）微堿性檸檬酸銨溶液(彼得曼溶液)：

lL溶液中含173g未風(fēng)化的結(jié)晶檸檬酸(C₆H₈O₇ ·H₂₀，化學(xué)純)和42g氨態(tài)氮(NH₃-N)，相當(dāng)于51g氨(NH₃)，溶液pH9.6左右。配制時(shí)先計(jì)算1L彼得受溶液需用氨水(2:3)〔將2份體積濃氨水(NH₄OH,p≈0.88g·mL，分析純)和3份體積水混合〕的體積(經(jīng)驗(yàn)是540mL)。由于氨水試劑濃度容易變化，應(yīng)頂先將氨水(2:3)溶液稀釋。用移液管吸取10mL氨水(2:3〕移入預(yù)先盛有400mL～450mL水的500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。吸取兩份各為25.00 mL稀釋液分別移入預(yù)先加有25mL水的250mL三角瓶中，加2滴甲基紅指示劑，用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色。計(jì)算1L氨水含氮的g數(shù):

式中:p(N)——氨水(2:3)含氮量，g·L^-1;

C——硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol·L^-1;

V——滴定用去硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;

14——氮(N)摩爾質(zhì)量,g·mol^-1;

10—吸取氨水(2:3)體積,mL;

ts—分取倍數(shù)。

配制V_l升彼得曼溶液需用氨水(2:3)的體積為V₂:

式中:P——氛水(2:3)含氮量，g·L^-1;

42——配制1L彼得曼溶液所需氨態(tài)氮的質(zhì)量，g。

參考資料：土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法