钾是农作物不可缺少的元素,也是复混肥料中的主要养分之一。GB/T 8574-2002采用重量法测定氧化钾,步骤相对复杂,受检验人员操作影响较大,同时耗时长,成本高。本法在酸性条件下,采用钾的次灵敏线404.4nm,原子吸收分光光度法测定肥料中氧化钾,步骤简单、快捷,检验成本低,结果准确,尤其适合大批量样品的测定。
1.原理
在碱性条件下,加热去除试样中的铵离子及钙、镁离子。在酸性条件下,原子化器将钾离子转变成原子蒸汽,在波长404.4nm测定吸光度,0~200/ml浓度范围内吸光度大小与氧化钾浓度成正比,从而测得肥料中的氧化钾含量。
2.试剂
2.1 盐酸(1+1)。
2.2 氢氧化钠溶液(200g/L)。
2.3氧化钾标准溶液(4.00mg/mL):精密称取5.7789g磷酸二氢钾(基准试剂,110℃烘干2h),加水溶解,定容到500mL。
3.仪器设备
3.1原子吸收分光光度计,TAS-990,北京普析。
3.2 电子天平,0.1mg。
4.分析步骤
4.1 试样制备:按GB/T8571-2008《复混肥料实验室样品制备》标准制样。
4.2精密称取约1g样品,置于250mL烧杯中,加25mL氢氧化钠溶液(2.2),加热煮沸至无氨味后(小心泡沫溢出),放冷,洗入100mL容量瓶中,定容。干过滤。
4.3 准确分取5.00mL滤液于100mL容量瓶中,以酚酞为指示剂,用盐酸(2.1)中和至无色并过量4mL,定容摇匀。
4.4氧化钾系列标准溶液:分别吸取氧化钾标准溶液(2.3)0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL于100mL容量瓶中,分别加4mL盐酸(2.1),用水定容。对应的系列标准溶液浓度为:0.00/ml、20.00/ml、40.00/ml、80.00/ml、120.00/ml、160.00/ml、200.00/ml。
4.5在404.4nm波长处,使用空气-乙炔氧化火焰,以氧化钾含量为0的溶液为参比,调节吸光度为零后,测定系列标准溶液的吸光度,绘制标准曲线或计算线性回归方程(一般由软件自动产生)。同时测定试样溶液(4.3)中氧化钾的浓度。
5.计算
氧化钾(K2O)含量(%)按下式计算:
式中:c——待测溶液(4.3)中氧化钾的浓度,ug/mL;
m——样品质量,g;
V——分取试样溶液的体积,mL。
6.讨论
6.1在404.4nm处,0~200ug/ml浓度范围内吸光度与氧化钾浓度的相关性=0.99995。
6.2方法精密度:取同一复混肥样品10份,按本法测定氧化钾含量,测量结果分别为8.19%、8.18%、8.07%、7.91%、8.04%、8.19%、8.19%、7.94%、8.12%、8.11%,平均值8.09%,标准偏差σ=0.104,RSD=1.28%。
6.3加标回收率试验:与6.2同时称取3份样品,分别加入不同量的标准溶液(2.3),结果见表1:
表1 加标回收率试验结果
6.4本方法与国家标准GB/T8574-2002在不同氧化钾含量时测得的结果比较见表2:
表2 不同氧化钾含量与GB/T 8574-2002测定结果比较
7.注意事项及说明:
7.1高浓度样品溶液容易在设备吸喷管路中形成残留,测量时应在适当的进样间隔用零浓度标准溶液调零。每次使用完毕应充分清洗,防止被测成分及其它离子沉积。同时,高浓度受温度影响较大,应充分考虑恶劣环境带来的不利影响,尽量保持环境条件稳定。
7.2该方法同样适用于农业用氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硝酸磷钾、磷酸二氢钾、硫酸钾镁肥、钙镁磷钾肥等。当试样中氧化钾含量大于40%时,称样量0.5g。
(作者单位:河北省行唐县质量技术监督检验所)