CN109187520A - 一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，该方法包括以下步骤：1)将磷酸氢钙试样与中性柠檬酸铵溶液混合后，在63‑67℃下保温0.5‑1.5h，之后冷却至室温，用水定容摇匀后过滤，得到滤液；2)采用比色法测定，通过绘制磷标准工作曲线，由工作曲线得到滤液中的磷含量，经计算得到磷酸氢钙试样中的枸溶性磷含量。与现有技术相比，本发明能够在较短时间内实现对饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的安全、精确测定，操作简便，耗时短，检测效率高，检测结果更稳定、重复性好、误差小，可对饲料原料的采购和验收提供参考数据，确保饲料品质安全。

Description

一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法

技术领域

本发明属于饲料原料中化学成分检测技术领域，涉及一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法。

背景技术

磷是畜禽机体含量最多的常量元素之一，不仅是构成畜禽骨骼、牙齿和神经组织的重要部分，还参与细胞内碳水化合物、脂肪和核酸代谢，对维持神经、肌肉的正常功能和体内酸碱平衡起着重要作用。磷酸氢钙作为广泛应用的原料，是畜禽饲料中重要的补磷来源，而其中的枸溶性磷是磷酸氢钙中不溶于水、能够被畜禽有效吸收利用的有效磷，即枸溶性磷含量就可以反映磷酸氢钙的有效磷含量，进而反映磷酸氢钙的质量。因此，准确、快速地检测出磷酸氢钙中枸溶性磷的含量，对饲料厂家控制磷酸氢钙的质量及添加量具有重要意义。

目前，关于磷酸氢钙中枸溶性磷的测定主要采用国家标准GB/T 22594-2017《饲料添加剂磷酸氢钙》中的方法(国标法)，该标准在测定磷酸氢钙中枸溶性磷含量时采用喹钼柠酮重量法，其检测原理为：用中性柠檬酸铵溶液溶解和提取试样中的磷酸根，与加入的喹钼柠酮沉淀剂形成沉淀；通过过滤，烘干、称重，计算枸溶性磷含量。上述方法采用喹钼柠酮重量法测定枸溶性磷含量，虽然方法成熟，但是该方法操作过程繁琐、耗时长(至少4h)、检测成本高，并且喹钼柠酮沉淀剂中的喹啉(C₉H₇N)和丙酮(C₃H₆O)等都是危险品，会威胁检测人员的健康，因为人体短时间暴露在喹啉蒸汽中会导致鼻子、眼睛和呼吸道被腐蚀，也可能导致头昏和恶心，而丙酮具有中毒毒性，属于管制化学品，可经呼吸道、消化道和皮肤被人体吸收，在接触较多的情况下可导致中毒。因此，上述检测方法无法满足和适应生产及科研分析工作中快速简捷和人员安全的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，该方法包括以下步骤：

1)将磷酸氢钙试样与中性柠檬酸铵溶液混合后，在63-67℃下保温0.5-1.5h，之后冷却至室温，用水定容摇匀后过滤，得到滤液；

2)采用比色法测定，通过绘制磷标准工作曲线，由工作曲线得到滤液中的磷含量，经计算得到磷酸氢钙试样中的枸溶性磷含量。

进一步地，步骤1)中，用水定容摇匀后得到试样液，每250mL试样液中含有0.3-0.8g饲料原料试样。

进一步地，步骤1)中，所述的过滤为干过滤。

进一步地，步骤2)中，利用磷标准溶液绘制磷标准工作曲线。

进一步地，所述的磷标准溶液为磷酸二氢钾标准溶液。

作为优选的技术方案，所述的磷酸二氢钾标准溶液的质量浓度为50μg/mL。

进一步地，所述的磷标准工作曲线的绘制过程为：取不同体积的磷标准溶液，分别加入相同体积(8-12mL)钒钼酸铵显色剂，用水定容至刻度(50mL)，摇匀，静置10-30min，在波长400nm下用分光光度计测定各磷标准溶液的吸光度，以磷标准溶液中的磷含量及对应的吸光度分别作为横纵坐标，绘制磷标准工作曲线。

进一步地，步骤2)中，采用比色法测定滤液中磷含量的过程中，在滤液中加入钒钼酸铵显色剂，并且加入的钒钼酸铵显色剂的体积与绘制磷标准工作曲线时加入的钒钼酸铵显色剂体积相同。

进一步地，步骤2)中，所述的滤液中的磷含量的测定方法为：在滤液中加入钒钼酸铵显色剂，用水定容至刻度(50mL)，摇匀，静置10-30min后，在波长400nm下用分光光度计测定滤液的吸光度，之后在磷标准工作曲线上查得对应的磷含量。

作为优选的技术方案，取部分滤液加入钒钼酸铵显色剂进行吸光度的测定。

本发明测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的原理为：利用中性柠檬酸铵溶液溶解和提取磷酸氢钙试样中的磷酸根，之后用钒钼酸铵显色剂处理，生成黄色的(NH₄)₃PO₄·NH₄VO₃·16MoO₃(磷-钒-钼酸复合体)，在波长400nm下用分光光度计测定吸光度以进行比色测定。

本发明与国标法相比，具有以下优势：

1、实验操作过程简便：省去国标法实验操作过程中的煮沸、冷却、抽滤、沉淀的洗涤和转移、沉淀及玻璃纱坩埚干燥恒重等繁琐的过程，且不需要在通风橱中进行，只要进行磷酸根的提取和吸光度的测定两步即可。

2、检测效率高，耗时短：检测过程方便快捷，能在短时间内检测大量的样品，可将检测效率提高2倍以上，且实验所需试剂配制过程简单快捷，无需静置12h；

3、节省检测成本：本方法检测所需试剂种类少，价格相对比较便宜，并且单个样品试剂用量小，故能节省检测费用；

4、实验所需试剂更安全：省去国标法沉淀剂中喹啉和丙酮等有毒化学试剂，取而代之的是实验室常用的钒钼酸铵显色剂；

5、检测结果更稳定、重复性好、误差小：国标法在沉淀的洗涤和转移过程中有可能损失或者沉淀转移不完全，造成结果不稳定，而分光光度计，受随机误差影响小，结果更稳定。

与现有技术相比，本发明克服了现有技术中操作过程繁琐、试剂配制复杂、检测耗时长、试剂对人体有毒害等弊端对检测效率的不利影响，能够在较短时间内实现对饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的安全、精确测定，操作简便，耗时短，检测效率高，检测结果更稳定、重复性好、误差小，可对饲料原料的采购和验收提供参考数据，确保饲料品质安全。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，包括以下步骤：

1、实验所需试剂的配制

1.1中性柠檬酸铵溶液：将74.0g柠檬酸溶解于300mL水中，加69mL氨水，在酸度计控制下用氨水调节溶液pH值至7.0，用比重计测其相对密度为1.09(20℃)，将溶液贮存于密闭的瓶中备用(如果长期使用，用前需要校正其酸度)。

1.2钒钼酸铵显色剂：称取偏钒酸铵1.25g，加水200mL加热溶解，冷却后加硝酸250mL；另称取钼酸铵25g，加水400mL加热溶解，冷却后将两种溶液混合，用水定容1000mL，避光保存(若生成沉淀，则不能继续使用)。

1.3磷标准溶液：将磷酸二氢钾在105℃干燥1h，之后在干燥器中干燥并冷却后称取0.2195g溶解于水，定量转入500mL容量瓶中，加硝酸3.0mL，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，即为50μg/mL磷标准溶液。

注：本方法所用的试剂和水在没有注明其要求时，均指分析纯试剂和蒸馏水或GB/T 6682-2008中规定的三级水。

2、磷标准工作曲线的绘制

准确移取0.0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL、12.0mL磷标准溶液于50mL容量瓶中，各加入10mL钒钼酸铵显色剂，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，静置15min；以0.0mL磷标准溶液为参比，1cm比色皿在400nm波长下测定各溶液吸光度；之后以磷含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制磷标准工作曲线。

3、试样的测定

称取待测磷酸氢钙试样0.5g(精确至0.0002g)，置于250mL容量瓶中，加100mL中性柠檬酸铵溶液，将容量瓶置于65℃电热恒温水浴器中保温1h，时常打开瓶盖，每隔10-15min摇动一次，每次20-30s，之后取出容量瓶，冷却至室温，用蒸馏水定容至刻度并摇匀。干过滤，弃去初始的20-30mL滤液。同时进行空白试验：除不加磷酸氢钙试样外，其它操作和加入试剂的种类和数量以及处理方法与试样溶液相同。

准确移取1.0mL滤液于50mL容量瓶中，各加入10mL钒钼酸铵显色剂，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，静置15min，以空白实验中的溶液为参比，1cm比色皿在400nm波长下测定吸光度，在磷标准工作曲线上查得滤液的磷含量。

测定结果计算：

磷酸氢钙试样中枸溶性磷的含量以枸溶性磷的质量分数X(％)计，根据下列公式计算：

X(％)＝(m₁×V)/(m×V₁×10⁶)×100＝(m₁×V)/(m×V₁×V×10⁴)

上式中：

X—以质量分数表示的枸溶性磷的含量，％；

m₁—由磷标准工作曲线查得的滤液中磷含量，μg；

m—磷酸氢钙试样的质量，g；

V—干过滤前试样液的定容总体积，mL；

V₁—移取的滤液体积，mL。

其中，磷酸氢钙试样的称样量最好控制在0.3-0.8g，最优为0.4-0.6g。称样量过多或者过少，都会影响在磷标准工作曲线上查得磷含量的结果精确度。

其中，钒钼酸铵显色剂的用量为8-12mL，最优为10mL。显色剂在8-12mL范围内，吸光度最稳定。

其中，显色时间最好控制在10-30min，最优为15min。显色时间在10-30min内，吸光度相对比较平缓，过短会造成显色不足，测量结果偏低，过长则吸光度不稳定，造成结果不准确。

通过以下实验验证上述结论。

1、加入不同体积的显色剂对同一磷酸氢钙试样的吸光度进行测定，测定结果如下表：

显色剂添加量/mL	溶液吸光度值
		0	0.001
2	0.573
		4	0.575
6	0.580
		8	0.582
10	0.583
		12	0.582
14	0.584
		16	0.585
18	0.582
		20	0.584

由上表可知，溶液吸光度值在显色剂体积为8-12mL时最为稳定，其中在10mL达到峰值，因此，显色剂添加量最优为10mL。

2、对同一溶液不同显色时间的吸光度进行测定，测定结果如下表所示：

由上表可知，显色时间为10-30min时，溶液吸光度值相对稳定，吸光度值变化不明显，考虑到显色时间误差，故选择显色时间为15min。

3、多次测定同一饲料原料磷酸氢钙试样中的枸溶性磷含量，结果如下表所示：

重复组序号	枸溶性磷含量，％
		1	15.83
2	15.78
		3	15.81
4	15.83
		5	15.80
6	15.84
		相对标准偏差％	0.14

由上表可知，本方法测定枸溶性磷含量结果偏差小，重复性好。

实施例2：

一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，所用仪器、设备和环境要求如下：

1、仪器和设备

1.1分析天平(精确至0.0001g)

1.2紫外可见分光光度计(T6新世纪)

1.3酸度计：分度值为0.2，配有玻璃电极和饱和甘汞电极

1.4比重计

1.5电热恒温水浴器(温度可控制在65±2℃)

1.6移液管：1、2、5、10、20mL

1.7容量瓶：50mL、250mL

1.8中速定量滤纸

1.9烧杯：100mL

1.10量筒：100mL

2、环境要求

2.1温度：15-30℃

2.2相对湿度：45-80％

3、准确度实验

为了验证本发明分光光度计法与GB/T 22594-2017《饲料添加剂磷酸氢钙》方法(国标法)对饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷含量的测定结果，分别采用这2种方法测定6个饲料级磷酸氢钙试样中枸溶性磷含量，其中，分光光度计法检测过程按照实施例1进行。测试结果如下表所示：

由上表可知，本发明分光光度计法与国标法对饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷含量的测定结果的绝对差值在-0.02～0.06之间，均小于0.2％，符合GB/T 22594-2017《饲料添加剂磷酸氢钙》中关于检测允许误差要求，说明本测定方法有效可行，故可采用本发明的测定方法对饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的含量进行测定。

实施例3：

一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，包括以下步骤：

1)将磷酸氢钙试样与100mL中性柠檬酸铵溶液混合后，在63℃下保温0.5h，之后冷却至室温，用水定容并摇匀后得到试样液，每250mL试样液中含有0.3g磷酸氢钙试样；之后过滤，得到待测滤液；

2)利用磷标准溶液(磷酸二氢钾标准溶液)绘制磷标准工作曲线，磷标准工作曲线的绘制过程为：取不同体积的磷标准溶液，分别加入8mL钒钼酸铵显色剂，用水定容至50mL，摇匀，静置10min，测定各磷标准溶液的吸光度，以磷标准溶液中的磷含量及对应的吸光度分别作为横纵坐标，绘制磷标准工作曲线；

3)采用比色法测定，准确移取1mL待测滤液，在滤液中加入8mL钒钼酸铵显色剂，用水定容至50mL，摇匀，静置10min，以空白实验中的溶液为参比，测定滤液的吸光度，之后在工作曲线上查得对应的磷含量，经计算得到磷酸氢钙试样中的枸溶性磷含量。

实施例4：

一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，包括以下步骤：

1)将磷酸氢钙试样与100mL中性柠檬酸铵溶液混合后，在65℃下保温1h，之后冷却至室温，用水定容并摇匀后得到试样液，每250mL试样液中含有0.5g磷酸氢钙试样；之后过滤，得到待测滤液；

2)利用磷标准溶液(磷酸二氢钾标准溶液)绘制磷标准工作曲线，磷标准工作曲线的绘制过程为：取不同体积的磷标准溶液，分别加入10mL钒钼酸铵显色剂，用水定容至50mL，摇匀，静置15min，测定各磷标准溶液的吸光度，以磷标准溶液中的磷含量及对应的吸光度分别作为横纵坐标，绘制磷标准工作曲线；

3)采用比色法测定，准确移取1mL待测滤液，在滤液中加入10mL钒钼酸铵显色剂，用水定容至50mL，摇匀，静置15min，以空白实验中的溶液为参比，测定滤液的吸光度，之后在工作曲线上查得对应的磷含量，经计算得到磷酸氢钙试样中的枸溶性磷含量。

实施例5：

一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，包括以下步骤：

1)将磷酸氢钙试样与100ml中性柠檬酸铵溶液混合后，在67℃下保温1.5h，之后冷却至室温，用水定容并摇匀后得到试样液，每250mL试样液中含有0.8g磷酸氢钙试样；之后过滤，得到待测滤液；

2)利用磷标准溶液(磷酸二氢钾标准溶液)绘制磷标准工作曲线，磷标准工作曲线的绘制过程为：取不同体积的磷标准溶液，分别加入12mL钒钼酸铵显色剂，用水定容至50mL，摇匀，静置30min，测定各磷标准溶液的吸光度，以磷标准溶液中的磷含量及对应的吸光度分别作为横纵坐标，绘制磷标准工作曲线；

3)采用比色法测定，准确移取1mL待测滤液，在滤液中加入12mL钒钼酸铵显色剂，用水定容至50mL，摇匀，静置30min，以空白实验中的溶液为参比，测定滤液的吸光度，之后在工作曲线上查得对应的磷含量，经计算得到磷酸氢钙试样中的枸溶性磷含量。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将磷酸氢钙试样与中性柠檬酸铵溶液混合后，在63-67℃下保温0.5-1.5h，之后冷却至室温，用水定容摇匀后过滤，得到滤液；

2)采用比色法测定，通过绘制磷标准工作曲线，由工作曲线得到滤液中的磷含量，经计算得到磷酸氢钙试样中的枸溶性磷含量。

2.根据权利要求1所述的一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，步骤1)中，用水定容摇匀后得到试样液，每250mL试样液中含有0.3-0.8g饲料原料试样。

3.根据权利要求1所述的一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的过滤为干过滤。

4.根据权利要求1所述的一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，步骤2)中，利用磷标准溶液绘制磷标准工作曲线。

5.根据权利要求4所述的一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，所述的磷标准溶液为磷酸二氢钾标准溶液。

6.根据权利要求4所述的一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，所述的磷标准工作曲线的绘制过程为：取不同体积的磷标准溶液，分别加入相同体积的钒钼酸铵显色剂，用水定容至刻度，摇匀，静置10-30min后，在波长400nm下测定各磷标准溶液的吸光度，以磷标准溶液中的磷含量及对应的吸光度分别作为横纵坐标，绘制磷标准工作曲线。

7.根据权利要求1所述的一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，步骤2)中，采用比色法测定滤液中磷含量的过程中，在滤液中加入钒钼酸铵显色剂，并且加入的钒钼酸铵显色剂的体积与绘制磷标准工作曲线时加入的钒钼酸铵显色剂体积相同。

8.根据权利要求7所述的一种快速测定饲料原料磷酸氢钙中枸溶性磷的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的滤液中的磷含量的测定方法为：在滤液中加入钒钼酸铵显色剂，用水定容至刻度，摇匀，静置10-30min后，在波长400nm下测定滤液的吸光度，之后在磷标准工作曲线上查得对应的磷含量。