本發(fā)明涉及磷化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種加硫磷酸銨肥料中單質(zhì)硫的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
：磷酸二銨是一種高濃度的速效肥料，適用于各種作物和土壤，特別適用于喜氮需磷的作物，作基肥或追肥均可，宜深施。在磷酸二銨中摻入硫磺，施入土壤中后，硫磺(單質(zhì)硫)慢慢轉(zhuǎn)化成硫酸根被植物吸收，可以使糧食等增產(chǎn)。但是目前國(guó)內(nèi)外沒(méi)有合適的檢測(cè)加硫磷酸二胺中單質(zhì)硫元素的檢測(cè)方法。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB/T19203樣品溶解方法是采用了濃硝酸和高氯酸，但這種方法只適用于復(fù)混肥總硫的檢測(cè)方法，以前的復(fù)混肥產(chǎn)品中沒(méi)有加入硫磺粉的產(chǎn)品，高氯酸是無(wú)機(jī)酸中氧化性最強(qiáng)的酸，雖然可以與硫磺發(fā)生反應(yīng)，但危險(xiǎn)性較大，在加熱條件下容易發(fā)生爆炸，故該方法不適合于加硫磷酸二銨總硫和單質(zhì)硫含量的檢測(cè)。目前，硫酸鹽的檢測(cè)方法主要有比濁法、分光光度法、灼燒法以及烘干法，這幾種方法雖然檢測(cè)條件要求低，但局限性大，前兩種方法主要適用于低含量硫酸鹽的測(cè)定，后兩種方法檢測(cè)常量結(jié)果較理想，但耗時(shí)太長(zhǎng)，從樣品處理到出具結(jié)果至少需要4個(gè)小時(shí)以上，無(wú)法及時(shí)提供加硫磷酸二銨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵含硫結(jié)果，生產(chǎn)安全隱患無(wú)法得到有效監(jiān)測(cè)和監(jiān)控。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了檢測(cè)精度高，時(shí)間短的含硫磷酸二銨肥料中單質(zhì)硫元素含量的測(cè)定方法。有鑒于此，本發(fā)明提供了一種肥料中單質(zhì)硫含量的測(cè)定方法，所述肥料中含有單質(zhì)硫和化合態(tài)硫，所述測(cè)定方法包括以下步驟：(1)肥料中總硫含量測(cè)定：稱取肥料樣品A，在加熱及酸性條件下，加入氯酸鉀反應(yīng)完全后，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得總硫含量；(2)肥料中化合態(tài)硫含量測(cè)定：稱取與步驟(1)相同等質(zhì)量的肥料樣品B，在加熱條件下，用強(qiáng)酸溶解完全后，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得化合態(tài)硫含量；(3)肥料中單質(zhì)硫含量計(jì)算：計(jì)算總硫含量與化合態(tài)硫含量的差值，得到單質(zhì)硫的含量。優(yōu)選的，所述肥料中總硫含量測(cè)定具體為：稱取一定量肥料樣品A，放入容器中，在加熱及強(qiáng)酸條件下，加入氯酸鉀反應(yīng)完全后，加熱至試液近干，冷卻，轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容，搖勻，過(guò)濾，上原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得到總硫含量。優(yōu)選的，所述容量瓶的體積為500mL。優(yōu)選的，所述肥料樣品A與所述氯酸鉀的質(zhì)量比為1:5。優(yōu)選的，所述肥料中化合態(tài)硫含量測(cè)定具體為：稱取與所述步驟(1)相同質(zhì)量的肥料樣品B，放入容器中，在加熱條件下，用強(qiáng)酸完全溶解后，加熱至近干后轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容，搖勻，過(guò)濾，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得到化合態(tài)硫含量。優(yōu)選的，所述容量瓶的體積為500mL。優(yōu)選的，所述肥料樣品A和所述肥料樣品B的細(xì)度為小于0.5mm。更優(yōu)選的，所述肥料樣品A和所述肥料樣品B的細(xì)度為0.5mm。優(yōu)選的，所述肥料樣品A和所述肥料樣品B稱取的質(zhì)量精確到0.0002g。優(yōu)選的，所述強(qiáng)酸為濃硝酸與水的體積比為1:1的硝酸溶液，也即(1+1)硝酸。如果使用濃硝酸作為化合態(tài)硫的溶劑會(huì)使單質(zhì)硫的損耗率達(dá)到20％左右，這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的單質(zhì)硫的含量不準(zhǔn)確，采用濃鹽酸或(1+1)硝酸損耗較小，但是由于濃鹽酸分散性較差，作為溶樣介質(zhì)會(huì)導(dǎo)致原子發(fā)射光譜儀測(cè)試的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，故最終本發(fā)明確定使用(1+1)硝酸作為化合態(tài)硫溶劑。優(yōu)選的，所述步驟(1)中的所述酸性條件由濃硝酸提供。優(yōu)選的，所述計(jì)算總的硫元素含量和化合態(tài)硫元素含量的差值，得到單質(zhì)硫元素的含量具體為：以單質(zhì)硫元素含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)X計(jì)，數(shù)值以％表示，按下式計(jì)算：式中：X——肥料樣品A或肥料樣品B中單質(zhì)硫的質(zhì)量百分含量，單位為％；m1——肥料樣品A的質(zhì)量，單位為g；c1——肥料樣品A測(cè)定的濃度，單位為mg/L；m2——肥料樣品B的質(zhì)量，單位為g；c2——肥料樣品B測(cè)定的濃度，單位為mg/L；500——容量瓶體積，單位為mL。優(yōu)選的，在所述步驟(1)和所述步驟(2)中的原子發(fā)射光譜儀在測(cè)定時(shí)設(shè)定RF功率為1.1kW以上，泵速是1.0-1.4r/min，冷卻氣流量是15-25L/min，霧化器壓力是30-40kPa。更優(yōu)選的，在所述步驟(1)和所述步驟(2)中的原子發(fā)射光譜儀在測(cè)定時(shí)設(shè)定RF功率為1.1kW，泵速是1.2r/min,冷卻氣流量是19L/min，霧化器壓力是35kPa。優(yōu)選的，所述肥料為加硫磷酸二銨。本申請(qǐng)技術(shù)方案所述的原子發(fā)射光譜儀為ICP。原子發(fā)射光譜儀是根據(jù)試樣中被測(cè)元素的原子或離子，在光源中被激發(fā)而產(chǎn)生特征輻射，通過(guò)判斷這種特征輻射波長(zhǎng)及其強(qiáng)度的大小，對(duì)各元素進(jìn)行定性分析和定量分析的儀器，它具有樣品用量少，應(yīng)用范圍廣且快速，靈敏和選擇性好等特點(diǎn)。本發(fā)明應(yīng)用原子發(fā)射光譜儀來(lái)測(cè)定單質(zhì)硫的含量，可以縮短檢測(cè)時(shí)間。本發(fā)明提供的測(cè)定方法，縮短了加硫磷酸二銨肥料中單質(zhì)硫的檢測(cè)時(shí)間，對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，加標(biāo)回收率在96.5～98.0％之間，說(shuō)明本發(fā)明檢測(cè)的準(zhǔn)確度和精密度明顯提高，使加硫磷酸二銨的長(zhǎng)周期安全隱患得到有效的監(jiān)控。具體實(shí)施方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本發(fā)明專利要求的限制。本發(fā)明提供了一種肥料中單質(zhì)硫含量的測(cè)定方法，所述肥料中含有單質(zhì)硫和化合態(tài)硫，其特征在于，所述測(cè)定方法包括以下步驟：(1)肥料中總硫含量測(cè)定：稱取肥料樣品A，在加熱及酸性條件下，加入氯酸鉀反應(yīng)完全后，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得總硫含量；(2)肥料中化合態(tài)硫含量測(cè)定：稱取與步驟(1)同等質(zhì)量的肥料樣品B，在加熱條件下，用強(qiáng)酸溶解完全后，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得化合態(tài)硫含量；(3)肥料中單質(zhì)硫含量計(jì)算：計(jì)算總硫含量與化合態(tài)硫含量的差值，得到單質(zhì)硫的含量。在本發(fā)明中，所述肥料中總硫含量測(cè)定具體為：稱取一定量肥料樣品A，放入容器中，在加熱及強(qiáng)酸條件下，加入氯酸鉀反應(yīng)完全后，加熱至試液近干,冷卻，轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容，搖勻，過(guò)濾，上原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得到總硫含量。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述肥料中總硫含量測(cè)定具體為：稱取0.4g肥料樣品A，研磨至細(xì)度為0.5mm，放入500mL的三角燒瓶中，加入2.0g氯酸鉀，30mL濃硝酸，電熱板上加熱至僅干5mL，取下，冷卻，轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，定容，搖勻，過(guò)濾，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得到總硫含量。在本發(fā)明中，所述肥料中化合態(tài)硫含量測(cè)定具體為：稱取與所述步驟(1)相同質(zhì)量的肥料樣品B，放入容器中，在加熱條件下，用強(qiáng)酸完全溶解后，加熱至近干后轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容，搖勻，過(guò)濾，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得到化合態(tài)硫含量。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述肥料中化合態(tài)硫含量測(cè)定具體為：稱取0.4g肥料樣品B，研磨至細(xì)度為0.5mm，放入500mL的三角燒瓶中，加入30mL(1+1)硝酸，電熱板上加熱至僅干5mL，取下，冷卻，轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，定容，搖勻，過(guò)濾，用原子發(fā)射光譜儀測(cè)定硫元素含量，得到化合態(tài)硫含量。優(yōu)選的，所述肥料樣品A和所述肥料樣品B稱取的質(zhì)量精確到0.0002g。本發(fā)明分別用濃硝酸、濃鹽酸、(1+1)硝酸作為化合態(tài)硫的溶樣介質(zhì)，最后發(fā)現(xiàn)如果使用濃硝酸作為化合態(tài)硫的溶劑會(huì)使單質(zhì)硫的損耗率達(dá)到20％左右，這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的單質(zhì)硫的含量不準(zhǔn)確，采用濃鹽酸或(1+1)硝酸損耗較小，但是由于濃鹽酸分散性較差，作為溶樣介質(zhì)會(huì)導(dǎo)致原子發(fā)射光譜儀不穩(wěn)定，故最終本發(fā)明確定使用(1+1)硝酸作為化合態(tài)硫溶劑。按照本發(fā)明提供的檢測(cè)方法，所述計(jì)算總的硫元素含量和化合態(tài)硫元素含量的差值，得到單質(zhì)硫元素的含量具體為：以單質(zhì)硫元素含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)X計(jì)，數(shù)值以％表示，按下式計(jì)算：式中：X——肥料樣品A或肥料樣品B中單質(zhì)硫的質(zhì)量百分含量，單位為％；m1——肥料樣品A的質(zhì)量，單位為g；c1——肥料樣品A測(cè)定的濃度，單位為mg/L；m2——肥料樣品B的質(zhì)量，單位為g；c2——肥料樣品B測(cè)定的濃度，單位為mg/L；500——容量瓶體積，單位為mL。在本發(fā)明中，在所述步驟(1)和所述步驟(2)中原子發(fā)射光譜儀在測(cè)定時(shí)設(shè)定RF功率為1.1kW以上，泵速是1.0-1.4r/min，冷卻氣流量是15-25L/min，霧化器壓力是30-40kPa。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述步驟(1)和所述步驟(2)中的原子發(fā)射光譜儀在測(cè)定時(shí)設(shè)定RF功率為1.1kW，泵速是1.2r/min，冷卻氣流量是19L/min，霧化器壓力是35kPa。優(yōu)選的，所述肥料為加硫磷酸二銨。按照本發(fā)明提供的檢測(cè)方法，縮短了加硫磷酸二銨中單質(zhì)硫的檢測(cè)時(shí)間，從3個(gè)小時(shí)縮短到40分鐘，減少了大量的人力和物力。對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，加標(biāo)回收率在96.5～98.0％之間，說(shuō)明本發(fā)明檢測(cè)的準(zhǔn)確度和精密度明顯提高，使加硫磷酸二銨的生產(chǎn)控制更加穩(wěn)定，使加硫磷酸二銨的長(zhǎng)周期安全隱患得到有效的監(jiān)控。實(shí)施例1：1、儀器：電子天平、ProdigyXP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)利曼公司)2、試劑：氯酸鉀(分析純)，濃硝酸(分析純)，(1+1)硝酸，SO4標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1mg/mL)3分析條件：原子發(fā)射光譜儀的參數(shù)設(shè)定如表1表1原子發(fā)射光譜儀的試驗(yàn)參數(shù)4、建立工作曲線：分別取0.00mg、50mg、100mg的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液放于一系列500mL容量瓶中，用純凈水稀釋至刻度，搖勻，上原子發(fā)射光譜儀檢測(cè)硫酸根值。以硫酸根的質(zhì)量mg為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的原子發(fā)射光譜儀值為縱坐標(biāo)，將硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液的檢測(cè)數(shù)值繪制工作曲線，保存。5、樣品的處理和測(cè)量5.1總硫：稱取0.4g(精確至0.0002g)經(jīng)磨碎至0.5mm的試樣m1于500mL的三角燒瓶中，加入2g氯酸鉀，30mL濃硝酸，電熱板上加熱至試液近干(大概5mL左右)，取下，冷卻，轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，定容、搖勻、過(guò)濾，上原子發(fā)射光譜儀檢測(cè)硫酸根值c1。5.2化合態(tài)硫：另稱取0.4g(精確至0.0002g)經(jīng)磨碎至0.5mm的試樣m2于500mL的三角燒瓶中，加入30mL(1+1)硝酸，電熱板上加熱至試液近干(大概5mL左右)，取下，冷卻，轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，定容、搖勻、過(guò)濾，上原子發(fā)射光譜儀檢測(cè)硫酸根值c2。6單質(zhì)硫含量的計(jì)算待測(cè)單質(zhì)硫元素含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)X，數(shù)值以％表示，按下式計(jì)算：式中：X——樣品中單質(zhì)硫質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，單位為％；m1——加有氯酸鉀溶解的試樣稱樣質(zhì)量，單位為g；c1——加有氯酸鉀溶解的試樣硫元素測(cè)定的濃度，單位為mg/L；m2——未加有氯酸鉀溶解的試樣稱樣質(zhì)量，單位為g；c2——未加有氯酸鉀溶解的試樣硫元素測(cè)定的濃度，單位為mg/L；500——容量瓶體積，單位為mL；7、計(jì)算結(jié)果表2樣品測(cè)定的數(shù)據(jù)樣品樣品質(zhì)量m(g)硫元素濃度c(mg/L)單質(zhì)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)總硫0.4012180-化合態(tài)硫0.400892-單質(zhì)硫--3.65實(shí)施例2精密度實(shí)驗(yàn)分別稱取0.4012g和0.4008g樣品按實(shí)施例1中試驗(yàn)方法測(cè)定10組數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果如表3所示。表3精密度測(cè)量數(shù)據(jù)序號(hào)12345678910RSD％總硫％7.257.437.557.337.387.507.387.437.467.401.15化合硫％3.803.993.903.863.893.843.823.863.873.921.40單質(zhì)硫3.453.443.653.473.493.663.563.573.593.480.02由表3可以看出，10組結(jié)果極差≤0.2％，RSD＜2％，基體干擾較小，說(shuō)明本發(fā)明精密度較好。實(shí)施例3準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)稱取三組樣品，對(duì)其進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，測(cè)量本發(fā)明檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。表4水平原子發(fā)射光譜儀加硫磷酸二銨加標(biāo)回收率測(cè)試數(shù)據(jù)從表4可以看出，樣品的加標(biāo)回收率均在96.8％以上，說(shuō)明本發(fā)明的檢測(cè)方法具有較好的準(zhǔn)確度。實(shí)施例4對(duì)照例實(shí)驗(yàn)方法同實(shí)施例1，把步驟5.2中的(1+1)硝酸改成濃硝酸，測(cè)量同一組樣品在不同時(shí)間的單質(zhì)硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，得到如表5所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表5對(duì)照例數(shù)據(jù)從表5可以看出，隨著時(shí)間的改變，總硫、化合態(tài)硫以及單質(zhì)硫的含量都在改變，這是因?yàn)閱钨|(zhì)硫在加熱的條件下可以與濃硝酸反應(yīng)生產(chǎn)硫酸，使化合硫結(jié)果偏高，導(dǎo)致單質(zhì)硫結(jié)果不穩(wěn)定。實(shí)施例5稱取100mg烘干的硫磺粉，分別加入30mL濃硝酸、濃鹽酸、(1+1)硝酸，加熱至近干，過(guò)濾，濾液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，上原子發(fā)射光譜儀檢測(cè)，得到如下表所述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表6不同溶劑介質(zhì)對(duì)單質(zhì)硫的損耗率樣品質(zhì)量(mg)介質(zhì)濾液結(jié)果(mg)損耗率％100濃硝酸20.020100濃鹽酸0.020.02100(1+1)硝酸0.050.05從表中可以看出，化合態(tài)硫使用濃硝酸作為溶劑使單質(zhì)硫的損耗率達(dá)到了20％左右，也就是說(shuō)，在實(shí)施例4中使用濃硝酸溶樣使化合態(tài)硫結(jié)果偏高20％左右，故不能使用濃硝酸作為加硫磷酸二銨化合態(tài)硫溶樣的溶劑。采用濃鹽酸或(1+1)硝酸損耗較小，由于濃鹽酸分散性較差，作為溶樣介質(zhì)會(huì)導(dǎo)致原子發(fā)射光譜儀測(cè)試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，故最終本發(fā)明確定使用(1+1)硝酸作為化合態(tài)硫溶劑。以上對(duì)本發(fā)明提供的一種含硫磷酸二銨中單質(zhì)硫的檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3