钒钼酸铵示差光度法测定磷酸中P2 O5含量 - 201706

钒钼酸铵示差光度法测定磷酸中P₂ O₅含量

Determination of P2O5 Content in Phosphoric Acid with Vanadium Ammonium Molybdate Differential Spectrophotometry

熊晓红 xiaohong XIONG , 付晓琦 xiaoqi FU , 晋芳卉 fanghui JIN , 曾洪芳 hongfang ZENG

云南磷化集团海口磷业有限公司云南昆明 650113 Yunnan Phosphate Haikou Co., Ltd., Kunming 650113, China

摘要：

提取磷酸试液中的正磷酸根离子，在酸性介质中，正磷酸根离子与钼酸铵及偏钒酸铵反应生成稳定的黄色配位化合物，紫外分光光度计于波长400 nm处测定其吸光值，利用示差光度法测定P₂O₅的含量。该方法测定耗时仅50~55 min，相对标准偏差(RSD)为0.16%~0.22%，加标回收率98.83%~102.93%，有较高的精密度和准确度。

关键词：

钒钼酸铵; 示差光度法; 磷酸; P₂O₅含量;

Abstract：

Abstract Orthophosphate ion is extracted from phosphoric acid test solutions. In acid medium, a stable yellow coordination compound is formed in reaction of orthophosphate ion with ammonium molybdate and ammonium metavanadate, its absorbance is determined with ultraviolet spectrophotometer at wavelength 400 nm, and the P₂O₅ content is determined with differential spectrophotometry. With this method, time taken for determination is only 50 ~ 55 min, relative standard deviation (RSD) is 0.16%~0.22%, the recovery rate is 98.83%~102.93%, having higher precision and accuracy.

Keyword：

vanadium ammonium molybdate; differential spectrophotometry; phosphoric acid; P₂O₅ content;

磷的测定通常采用磷钼酸喹啉重量法^[1]，此方法操作繁琐、费时。采用钒钼酸铵比色法测定磷酸中的磷已有报道^[2]，但用示差光度法测定磷酸中磷的含量尚未见报道。本研究采用钒钼酸铵示差光度法^[3]测定磷酸中磷的含量，取消了文献^[2]中的稀释步骤，从而缩短了分析时间，避免了因稀释带来的误差。与磷钼酸喹啉重量法相比，示差光度法准确、简便、快速，特别适用于生产企业中控检验分析。

1 试验部分

1.1 方法提要

在酸性介质中，正磷酸根离子与钼酸铵及偏钒酸盐反应，生成稳定的黄色配位化合物，于400 nm波长处测定试样吸光值，以工作曲线法求出磷含量。

1.2 主要仪器

岛津UVmini-1240紫外分光光度计(配1 cm比色皿)。

1.3 主要试剂

硝酸溶液：1+1。

钒钼酸铵试剂：称取2 g偏钒酸铵并溶解于250 mL热水中，冷却后添加250 mL HClO₄，再次冷却；在另一容器中将40 g四水合钼酸铵溶解于水中，然后将此溶液缓慢添加至偏钒酸铵溶液中同时搅拌，再添加200 mL HClO₄；静置1个晚上，稀释至2 L。

磷标准溶液的配制：称取1.916 8 g KH₂PO₄(优级纯)并定容至1 L，1 mL此溶液含1 mg P₂O₅。

1.4 试验方法

称取0.5~1.0 g样品于烧杯中，加入10 mL(1+1)硝酸溶液，加热1 min；溶液冷却后转移至250 mL容量瓶中，稀释定容；过滤，取适量试液于100 mL容量瓶中；加入20 mL钒钼酸铵试剂，稀释至刻度，摇匀，静置10 min，用紫外分光光度计于400 nm波长下测定吸光值。

1.5 工作曲线的绘制

分别取1.0，2.0，3.0，4.0，5.0和6.0 mL磷标准溶液于6只100 mL的容量瓶中，加入20 mL钒钼酸铵，稀释至刻度，摇匀，静置10 min，然后用1 cm比色皿于波长400 nm处测定其吸光值(用1.0 mL磷标准溶液调零)，测定结果如表 1所示。以P₂O₅质量为横坐标、对应的吸光值为纵坐标绘制的工作曲线(图 1)经拟合，P₂O₅质量与对应的吸光值具有良好的线性关系，拟合得到的线性方程为y＝0.366 3x-0.357 9，r=0.999 9。

表 1

工作曲线测定值

P₂O₅/mg	吸光值
1	0.000
2	0.380
3	0.742
4	1.113
5	1.480
6	1.830

图 1

工作曲线

2 结果与讨论

2.1 加标回收率

称取5个试样(1^#~5^#)并分别加入0.5，1.0和1.5 mL磷标准溶液，其余按1.4处理，得到的加标回收率试验结果如表 2所示。

表 2

加标回收率试验结果 %

试样	P₂O₅加入量/mg			平均值
试样	0.5	1.0	1.5	平均值
1^#	102.02	98.83	102.93	100.39
2^#	99.20	100.11	99.34	99.55
3^#	101.78	101.33	100.25	101.12
4^#	102.01	99.51	100.23	100.58
5^#	99.02	100.47	100.07	99.85

由表 2可见，不同磷酸样品的加标回收率在98.83%~102.93%，说明方法的准确度较高。

2.2 相对标准偏差

测定5个不同磷酸样品中磷含量的相对标准偏差(RSD)如表 3所示。

表 3

测定5个不同磷酸样品中磷含量的RSD %

试样	w(P₂O₅)平均值	RSD
0.5	1.0	1.5
1号样	54.62	0.22
2号样	61.79	0.18
3号样	46.22	0.20
4号样	43.85	0.19
5号样	25.51	0.16

由表 3可见，不同磷酸中磷含量5次测定结果的RSD在0.16%~0.22%，说明方法的精密度较高。

2.3 分光光度法与磷钼酸喹啉重量法测定结果的比较

分别采用分光光度法和磷钼酸喹啉重量法测定5个不同磷酸样品的磷含量，测定结果如表 4所示。

表 4

2种方法测定结果比较 %

试样	w(P₂O₅)平均值		差值
试样	分光光度法	磷钼酸喹啉重量法	差值
1号样	54.62	54.50	0.12
2号样	61.79	61.62	0.17
3号样	46.22	46.02	0.20
4号样	43.85	43.75	0.10
5号样	25.51	25.60	0.09

由表 4可见，2种方法不同磷酸中磷含量的测定结果差异≤0.20%。

3 结语

(1) 由于磷酸中磷含量较高，需稀释后才能进行比色。而采用示差法测定，由于降低了试样的吸光值，故磷酸样品无需稀释即可测定，不仅缩短了分析时间，而且避免了因稀释带来的误差。

(2) 采用磷钼酸喹啉重量法测定磷含量时，1个试样需要加入50 mL磷沉淀剂，其中丙酮是挥发性试剂。而本试样只需20 mL显色剂，既减少了试剂用量，又减轻了对人体和环境的影响。

(3) 本试验方法准确、简便、快速，特别适用于生产企业的中控检验分析。

ckwx 参考文献

中华人民共和国国家发展和改革委员会.工业湿法净化磷酸: HG/T 4069—2008[S].北京: 化学工业出版社, 2008.

陈红娟.磷酸中五氧化二磷的快速测定[J].磷肥与复肥, 2011(4):69-70

韦厚朵.钒钼酸铵分光光度法快速测定磷酸二铵中有效五氧化二磷[J].磷肥与复肥, 2003(3):60-61.