聚磷酸铵中缩二脲含量检测方法的初步研究

Preliminary Study on Detection Method of Biuret Content in Ammonium Polyphosphate

张宗彩 Zongcai ZHANG , 王洪富 Hongfu WANG , 董潇谦 Xiaoqian DONG , 卞会涛 Huitao BIAN

史丹利化肥股份有限公司山东临沂 276700 Stanley Fertilizer Co., Ltd., Linyi 276700, China

摘要：

聚磷酸铵具有养分含量高、溶解性好等诸多优点，用作肥料已经得到越来越多的关注。聚磷酸铵在生产过程中有缩二脲生成，因此采用反相高效液相色谱法建立了聚磷酸铵中缩二脲含量的检测方法，并通过试验验证了该测定方法的准确可靠性。试验研究表明，缩二脲保留时间约为1.470 min，标准曲线线性相关系数为0.999 7，加标回收率为98.9%~101.1%。高效液相色谱法操作简单、检测快速、结果准确，可应用于以聚磷酸铵为原料的复合肥料生产过程中缩二脲含量的检测。

关键词：

聚磷酸铵; 缩二脲; 高效液相色谱; 检测方法;

Abstract：

Ammonium polyphosphate has many advantages like high nutrient content, good solubility, etc. Its use as fertilizer has obtained more and more attention. In production process of ammonium polyphosphate, biuret is produced, so, by reversed phase high performance liquid chromatography, a detection method to measure biuret content in ammonium polyphosphate is established, and the accuracy and reliability of the method is tested and verified through experiment. Experimental study shows that retention time of biuret is about 1.470 min, the linear correlation coefficient of standard curve is 0.999 7, and the spiked recovery rate is 98.9%~101.1%. High performance liquid chromatography is simple to operate, quick detection and accuracy of results, it can be used in detection of biuret content in compound fertilizer production process with ammonium polyphosphate as raw material.

Keyword：

ammonium polyphosphate; biuret; high performance liquid chromatography; method for the determination;

聚磷酸铵养分含量高，溶解性好，不易与土壤溶液中的钙、镁、铁、铝等离子反应而使磷酸根失效，还具有螯合金属离子的作用，提高诸如锌、锰等微量元素的活性，因此，聚磷酸铵目前已开始越来越多地进入化肥使用领域。由于高温生产聚磷酸铵的反应过程中会生成缩二脲，而缩二脲对农作物种子的发芽和禾苗的生长均有危害，因此，缩二脲含量是原料的一个重要质量指标，建立准确测定聚磷酸铵中缩二脲含量的测定方法很有必要。

为探索高效液相色谱法和分光光度法检测聚磷酸铵中缩二脲含量的可行性，采用尿素和复合肥进行试验结果的对比和分析，并同时对分光光度法和液相色谱法的标准曲线进行回收率验证，从而建立了聚磷酸铵中缩二脲含量的检测方法。

1 试验部分

1.1 主要仪器和试剂

主要仪器：Agilent 1260高效液相色谱仪，超声波清洗器，电子天平(梅特勒-托利多)，超纯水设备，分光光度计，微量注射器，0.45 μm有机相过滤膜，0.45 μm水相过滤膜，循环水式真空泵，砂芯抽滤装置，恒温水浴锅。

主要试剂：甲醇，色谱纯；磷酸二氢钾、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸铜、酒石酸钾钠、尿素、缩二脲标样，均为分析纯；缩二脲标样，高效液相色谱专用标准样品，质量分数＞99%；尿素, 复合肥料。

1.2 高效液相色谱法测定聚磷酸铵中缩二脲的含量^[1-2]

1.2.1 流动相的配制

有机相：色谱纯甲醇使用前先经0.45 μm有机相过滤膜过滤，然后超声20~30 min。

水相：接收自动纯水装置中纯化后的超纯水，使用前先经0.45 μm水相过滤膜过滤，然后超声20~30 min。

水相：称取磷酸二氢钾10 g溶于约500 mL新鲜超纯水中，用磷酸溶液(30 g/L)或氢氧化钾溶液(40 g/L)调节至pH=6.0后，移至容量瓶中定容至1 L，使用前先经0.45 μm水相过滤膜过滤，然后超声20~30 min。

1.2.2 高效液相色谱分析条件

耐纯水相色谱柱，装填C18填料，柱长250 mm，内径4.6 mm；流速1.0 mL/min，进样量20 μL，柱温30 ℃，检测波长200 nm。

1.2.3 缩二脲标准曲线的绘制

分别移取0.00，0.50，1.00，3.00，5.00和10.00 mL缩二脲标准溶液(0.5 mg/mL)于6个25 mL容量瓶中，用流动相稀释至刻度，摇匀，然后用0.45 μm水相微孔滤膜过滤，备用。将液相色谱仪调节至最佳状态，待基线稳定后，先用标准溶液润洗微量进样器2~3次，然后进样20 μL，以测得的峰面积绘制标准曲线并求得线性回归方程。

1.2.4 试样中缩二脲含量的检测

称取试样0.2 g(精确至±0.000 1 g)置于50 mL容量瓶中，加入20 mL流动相，在超声波清洗器中超声10 min，用流动相稀释至刻度，定容，摇匀，静置后用0.45 μm水相过滤膜过滤，得到试样溶液；在1.2.2色谱分析条件下，待仪器基线稳定后，先用试样溶液润洗微量进样器2~3次，然后进样20 μL，测得峰面积后，根据线性回归方程计算试样中缩二脲含量。

1.3 分光光度法测定聚磷酸铵中缩二脲的含量

1.3.1 缩二脲标准曲线的绘制

参照相关文献^[3]，采用紫外分光光度法测定复混肥料中缩二脲的含量、绘制缩二脲标准曲线并求得线性回归方程。

1.3.2 试样中缩二脲含量的检测

根据试样中缩二脲的含量，称取试样2~6 g(精确至±0.000 1 g)于锥形瓶中，加入30 mL无水乙醇，置于超声波清洗器中超声10 min，然后用快速定性滤纸过滤，用无水乙醇洗涤，合并滤液和洗液并在沸水浴上蒸干；用水溶解残渣，冷却后用慢速滤纸过滤，用水洗涤滤纸，合并滤液和洗液于100 mL容量瓶中并控制溶液体积在约70 mL；依次加入酒石酸钾钠碱性溶液和硫酸铜溶液各10.0 mL，用水稀释至刻度，摇匀；置于30 ℃水浴中，不时上下摇动保持20 min；测得试样吸光度后，根据线性回归方程计算试样溶液中缩二脲含量。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2003处理。

2 结果分析

2.1 高效液相色谱法

2.1 标准曲线线性关系

在1.2.2色谱分析条件下进行测定，以缩二脲质量浓度X(mg/mL)为横坐标、测得的峰面积Y为纵坐标进行线性回归，得到的线性回归方程为Y=0.001 273 032 9X，R²=0.999 7，符合标准曲线线性相关的要求。

2.1.2 回收率试验

将已知含量的标准样品溶液采用高效液相色谱法测得峰面积，通过计算得到回收率，试验结果(表 1)表明缩二脲回收率在98.9%~101.1%，平均回收率为100.1%，说明该方法准确度较好。

表 1

高效液相色谱法回收率试验结果 %

w(缩二脲)	回收率	平均回收率
0.25	98.9
0.50	99.8
1.50	101.1	100.1
2.50	101.0
5.00	99.5

2.1.3 试样测定结果

在1.2.4的操作条件下，试样中的缩二脲出峰时间与标准缩二脲样品出峰时间一致，试验结果如表 2所示。

表 2

高效液相色谱法试样中缩二脲测定结果

w(缩二脲)/%	平均值/%	标准偏差
0.90
0.86
0.85	0.87	0.019
0.87
0.87

2.2 紫外分光光度法

2.2.1 标准曲线线性关系

在1.3的操作条件下测定7个样品，以缩二脲质量浓度X(mg/mL)为横坐标、测得的吸光度Y为纵坐标进行线性回归，得到的线性回归方程为Y=550.700 025X-1.121 158，R²=0.999 5，符合标准曲线线性相关的要求。

2.2.2 回收率试验

将已知含量的标准样品溶液采用紫外分光光度法测得吸光度，通过计算得到回收率，试验结果(表 3)表明缩二脲回收率为97.8%~102.3%，平均回收率99.8%，说明该方法准确度较好。

表 3

紫外分光光度法回收率试验结果 %

w(缩二脲)	回收率	平均回收率
5.00	97.8
10.00	101.3
20.00	102.3	99.8
30.00	100.2	99.8
40.00	98.9
50.00	98.5

2.3 2种方法测定聚磷酸铵中缩二脲含量

采用高效液相色谱法和紫外分光光度法测定聚磷酸铵中缩二脲含量，试验结果如表 4所示。

表 4

2种方法测定聚磷酸铵中缩二脲含量试验结果

高效液相色谱法		紫外分光光度法
w(缩二脲)/%	标准偏差	w(缩二脲)/%	标准偏差
0.67		0.70
0.68		0.45
0.67	0.007	0.82	0.150
0.66		0.63
0.67		0.80

试验结果表明：采用高液相色谱法和紫外分光光度法测定聚磷酸铵中缩二脲含量的差异较明显；采用高效液相色谱法的5次测定结果差别不大，说明该方法适用于测定聚磷酸铵中缩二脲含量。

3 结语

研究结果表明，尿素中缩二脲含量测定已有成熟的分析方法，但不适用于聚磷酸铵中缩二脲含量的测定。高效液相色谱法测定缩二脲的回收率为98.9%~101.1%，平均回收率为100.1%，准确度较好，同时测定时间短(保留时间仅为1.470 min)、操作简便，是测定聚磷酸铵中缩二脲含量的理想方法。

ckwx 参考文献

邱娟, 李海静, 石念星, 等.关于《复混肥料中缩二脲含量的测定》质量标准中液相色谱方法简介[J].山东化工, 2010(3):46-51.

国家质量监督检验检疫总局, 国家标准化委员会.复混肥料(复合肥料)中缩二脲含量的测定:GB/T 22924—2008[S].北京:中国标准出版社, 2009.

韩书霞, 李德波, 饶飞, 等.风光光度法测定复混肥料中缩二脲含量的研究[J].山东化工, 2009(2):38-41.