一、方法原理
過(guò)磷酸鈣中游離酸包括磷酸和硫酸,可用水浸提,再用氫氧化鈉標準溶液中和滴定。根據消耗標準堿溶液的量,計算游離酸含量,結果以P2O5的質(zhì)量百分含量表示。
當游離的H2SO4被中和時(shí),游離H3PO4的第一個(gè)H+被中和生成H2PO4–,此時(shí)溶液的pH為4.5,故選用溴甲酚綠作為指示劑,或用酸度計?;瘜W(xué)工業(yè)部頒標準ZBG21003-87中規定酸度計法為仲裁法。
此法適用于普通過(guò)磷酸鈣和重過(guò)磷酸鈣。其他磷肥一般都呈中性或堿性,不斷測定游離酸。
二、儀器及設備
酸度計;磁力攪拌器;甘汞電極和玻璃電極;振蕩器(約40γ/min)。
三、試劑
1、氫氧化鈉標準溶液[c(NaOH)=0.1 mol·L-1〕:溶解250g氫氧化鈉于250mL水中,冷卻后注入500 mL塑料瓶中,密閉放置,直至碳酸鈉完全沉淀。吸取上層清液5.5 mL,用不含CO2的水稀釋至1L。搖勻,標定。
2、溴甲酚綠指示劑:稱(chēng)取0.2g溴甲酚綠溶解于6mL氫氧化鈉溶液[c(NaOH)= 0.1mol·L-1〕和5 mL乙醇[p(CH3CH2OH)=95%,化學(xué)純]中,用水稀釋至100 mL。
3、無(wú)CO2水:將蒸餾水在燒瓶中煮沸20min,然后在瓶口裝里堿石灰管,冷卻后使用。
四、操作步驟
1、酸度計法(仲裁法)稱(chēng)取未經(jīng)烘干的5.00g過(guò)磷酸鈣樣品((1 mm),用量簡(jiǎn)量取100 mL無(wú)CO2水,通過(guò)漏斗將試樣無(wú)損地洗入250 mL容量瓶中,振蕩15min,用水稀釋至刻度,搖勻,用干燥濾器和濾紙過(guò)濾,棄去最初的濾出液。
用移液管吸取50 mL濾液于250mL燒杯中,用無(wú)CO2水稀釋至約150mL,置燒杯于磁力攪拌器上,將甘汞電極和玻璃電極浸入盛被測試液的燒杯中,放入磁針,在已定位的酸度計上,一邊攪并一邊用NaOH標準溶液滴定至pH值為4.5。
2、指示劑法。同酸度計法操作處理試樣、定容、過(guò)濾。吸取50 mL濾液于250mL三角瓶中,用無(wú)CO2水稀釋至約150 mL,加入0.5mL溴甲酚綠指示劑,搖勻后,用NaOH標準溶液滴定至試液由黃色突變?yōu)榧兙G色達終點(diǎn)。
五、結果計算
式中: ω(P2O5)——過(guò)磷酸鈣中游離酸的質(zhì)量分數,%;
c——NaOH標準溶液的濃度,mol·L-1;
V——滴定用去NaOH標準溶液的體積,mL;
m——稱(chēng)取試樣質(zhì)量,g;
M——游離酸(P205)的摩爾質(zhì)量,M( P2O5)=71g·mo1-1;
10-3——將mL換算成L的系數;
ts——分取倍數,250/50=5。
六、允許偏差
兩次平行測定結果的允許差小于0.15%。
七、注意事項
(1)溴甲酚綠指示劑的變色范圍為pH3.8(黃) ~pH5.4(藍),當溶液的pH達4.5時(shí),溴甲酚綠由黃色變?yōu)榧兙G色即為滴定終點(diǎn)(若繼續滴定,溶液呈藍色已是過(guò)量)。如果用甲基紅與溴甲酚綠混合指示劑則結果稍偏高;若單獨用甲基紅作指示劑,結果誤差較大。
為使指示劑法便于掌握滴定終點(diǎn),可在pH4.5的標準緩沖溶液里加0.5 mL溴甲酚綠指示劑,加熱60℃所呈現的顏色作對照。
(2)用水浸提過(guò)磷酸鈣中游離酸的同時(shí)還會(huì )有一些鐵和鋁等雜質(zhì)溶出,有時(shí)會(huì )有沉淀影響滴定終點(diǎn)觀(guān)察,可適當減少試液量,也有用丙酮代替水浸提,可防雜質(zhì)千擾,滴定終點(diǎn)清晰易辨。
參考資料:土壤農業(yè)化學(xué)分析方法