本发明属于肥料检测技术领域，具体涉及一种水溶性聚磷酸铵聚合率的检测方法。
背景技术：
水溶性聚磷酸铵是指聚合度在2-20范围内，具有高水溶性的低聚合度聚磷酸铵，分子式为(nh4)n+2pno3n+1，n为2-20之间。水溶性聚磷酸铵具有较强的螯合性、缓释性、高水溶性、作物有很高的吸收利用率等特点，近年来广泛用于生产水溶性肥料，特别是高浓度液体肥的生产，对果树、蔬菜、中草药、棉花等各种经济作物和粮食作物有很好的效果，也可以用于木材、纤维板、纸张及纺织品等的阻燃处理。水溶性聚磷酸铵的聚合率是其作为缓释肥料的一个重要指标，其聚合率x按下式计算：x＝(x1-x2)/x1×100％，其中，x1为测得的聚磷酸铵中总磷(以p2o5计)的质量，x2为测得的聚磷酸铵中正磷酸根(以p2o5计)的质量。
目前国内针对水溶性聚磷酸铵聚合率的检测方法没有统一标准，而对聚磷酸铵肥料聚合率的检测是一项重要指标，所以提供一种能够准确检测聚合率的方法十分重要。比色法是用水提取肥料中的正磷酸盐及聚磷酸盐，正磷酸盐与钒钼酸铵作用生成黄色络合物，在波长430nm处测定其吸光度，根据吸光度计算出水溶性正磷酸盐中五氧化二磷的含量，进而计算出样品的聚合率，检测方便、快速，但这种方法所用到的钒钼酸铵溶液在配制过程中通常加入大量的硝酸溶液，且硝酸浓度高，导致配制得到的钒钼酸铵溶液酸度大，在与待测液混合时，消耗待测液中的氢氧根离子，使待测液处于较强的酸性环境下，酸度高达0.47mol/l，加快聚磷酸铵水解，因而导致测出的正磷酸盐含量存在较大误差，结果不准确。
技术实现要素：
本发明的目的在于：针对上述现有比色法测定聚磷酸铵聚合率存在的结果不准确的问题，本发明提供一种水溶性聚磷酸铵聚合率的检测方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种水溶性聚磷酸铵聚合率的检测方法，包括以下步骤：
(1)称取已知总磷含量的聚磷酸铵试样，加入至0-20℃的水中溶解，调节ph值为7.5-9.0，温度控制在0-20℃，转至容量瓶中定容，制成待测液；
(2)取待测液，加入温度为0-20℃的盐水，然后加入钒钼酸铵溶液，钒钼酸铵溶液与待测液的体积比为1：1，配制成显色液，控制显色液酸度为0.06-0.21mol/l，在0-20℃下显色5-30min，然后在波长400-500nm处进行吸光值测定；
(3)根据标准含量与吸光度之间的关系绘制标准曲线，根据标准曲线计算出正磷酸根质量，聚合率x＝(x1-x2)/x1×100％，其中，x1为已知的总磷含量，x2为正磷酸根质量。
温度和ph值是影响聚磷酸铵水解的重要因素，水解速率与反应中活化分子有关，温度越高，活化分子碰撞越多，水解速率越快，在低ph值下，p-o-p与(h3o)+反应，加快水解，随ph值升高，反应减缓，水解变慢。本发明控制待测液温度为0-20℃，ph值为7.5-9.0，抑制待测液中的聚磷酸铵水解，然后在待测液中加入盐水，通过盐分子与水分子之间的碰撞显著降低聚磷酸铵分子与水分子的碰撞几率，进一步抑制水解，最后加入钒钼酸铵溶液配制成显色液，并控制显色液酸度为0.06-0.21mol/l，相对于现有技术中显色液的酸度大幅降低。本发明显色液中聚磷酸铵虽仍处于酸性环境，但酸度大幅降低，同时在配制过程中严格控制温度、ph，并加入盐水，使得聚磷酸铵以极缓慢的水解速率达到水解平衡，保证在5-30min显色过程中，聚磷酸铵不会随着时间延长而加快水解，显著提高结果的准确性。值得一提的是，盐水必须在待测液与钒钼酸铵溶液混合之前加入至待测液中，可有利于降低钒钼酸铵溶液的酸性对聚磷酸铵的影响。
进一步地，步骤(1)中，采用1：1氨水调节ph值。
进一步地，显色液中聚磷酸铵的浓度控制在140-500mg/l。低浓度的聚磷酸铵，其分子与水分子碰撞几率大，水解速度较快，浓度太高，正磷酸酸根会超出检测限值，聚磷酸铵浓度控制在140-500mg/l有助于进一步抑制水解。
进一步地，盐水中的含盐成分包括硫酸钠、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钠、氯化钠、氯化钾中的一种或几种。
进一步地，盐水的质量浓度为5-40％。
进一步地，盐水温度和显色温度为5-15℃。
进一步地，钒钼酸铵溶液的配制方法为：称取偏钒酸铵0.625g溶于150ml沸水中，冷却后，加入20-70ml质量分数为68％的浓硝酸，冷却至室温；称取12.5g钼酸铵，溶于200ml水中；将钼酸铵溶液加入钒酸铵溶液中，并搅拌，稀释至500ml。本发明通过降低浓硝酸的用量，使得最后配制的显色液酸度为0.06-0.21mol/l。
进一步地，浓硝酸的用量为22-50ml。
进一步地，显色时间为6-12min。显色时间越短，聚磷酸铵水解生成的正磷酸根含量越低，检测结果越准确。
进一步地，在420-490nm处进行吸光值测定。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过控制待测液的温度、ph值，控制显色液的酸度，并在待测液与钒钼酸铵溶液混合之前加入盐水，使聚磷酸铵水解得到有效抑制，并能达到水解平衡，显著提高检测结果的准确性，且显色稳定、显色时间快、重现性好，简单、快速、可操作性强。
附图说明
图1是本发明聚磷酸铵浓度对水解的影响。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1
待测试样：
水溶性聚磷酸铵固体：磷含量60.23％，聚合率81.60％；
水溶性聚磷酸铵液体：磷含量37.51％，聚合率81.30％。
以上样品为什邡市长丰化工有限公司的水溶性聚磷酸铵产品。
a、钒钼酸铵溶液的配制：称取偏钒酸铵0.625g溶于150ml沸水中，冷却后，加入24ml质量分数为68％的浓硝酸，冷却至室温；称取12.5g钼酸铵，溶于200ml水中；将钼酸铵溶液缓慢加入钒酸铵溶液中，并搅拌，稀释至500ml。
b、盐水配制：称取硝酸钠150克，硝酸钾50g，加入800ml蒸馏水溶解，溶解后冷却至15±2℃,置于15±2℃的低温恒温箱中备用。
c、标准曲线绘制：分别移取0.00ml、5.00ml、10.00ml、15.00ml、20.00ml、25.00ml的0.1mg/ml(p2o5)标准溶液，置于50ml容量瓶中，加入步骤b制备的盐水至35ml，然后加入5.00ml步骤a制备的钒钼酸铵溶液，采用步骤b制备的盐水定容后，放置于低温恒温箱中，在15±2℃显色10分钟后，用波长460nm和1cm比色皿，以五氧化二磷为零的溶液作为参比溶液，用分光光度计测定标准比色溶液的吸光度。以五氧化二磷的质量为横坐标，以峰吸光值为纵坐标，制得标准曲线。结果表明，吸光值与五氧化二磷质量呈良好的线性关系，线性方程：y＝0.2256x+0.0034，其中，r2＝0.9999。
d、试样检测：
(1)称取已知总磷含量的水溶性聚磷酸铵固体1.0g(液体称取1.5克)，精确至0.0002g，加入至15-20ml温度为15±2℃的水中溶解，采用1：1氨水调节ph值为8.1，温度控制在15±2℃，转至500ml容量瓶中定容，制成待测液；
(2)取待测液5.00ml，置于50ml容量瓶中，加入35ml步骤b配制的盐水，然后加入5ml步骤a制备的钒钼酸铵溶液，采用步骤b配制的盐水定容，配制成显色液，控制显色液酸度为0.06-0.21mol/l，然后放置于低温恒温箱中，在15±2℃下显色10min后，用波长460nm和1cm比色皿，以五氧化二磷为零的溶液作为参比溶液，用分光光度计测定吸光度；
(3)根据步骤c绘制的标准曲线计算出吸光度对应的五氧化二磷质量，并计算出聚合率。
e、检测结果：采用步骤d检测方法对水溶性聚磷酸铵固体、水溶性聚磷酸铵液体试样的聚合率进行测定，并采用普通比色法和离子色谱法作为对比，其结果见表1。结果表明，本方法相对于普通比色法检测结果更准确，其准确度与离子色谱法相当，但检测步骤更简单、操作更方便。
表1水溶性聚磷酸铵聚合率检测方法对比
实施例2
聚磷酸铵浓度对水解的影响实验：根据采用步骤d的检测方法测定水溶性聚磷酸铵固体试样中的正磷酸根含量，分别控制试样在显色液中的水溶性聚磷酸铵浓度为40mg/l、80mg/l、120mg/l、160mg/l、200mg/l、240mg/l。检测结果见图1，结果表明，显色液中试样浓度对其水解的影响很大，浓度低的试样水解速度快，测得的正磷酸根含量高，浓度太高，正磷酸酸根会超出检测限值，因此，本发明聚磷酸铵浓度控制在140-500mg/l，有助于抑制水解，提高检测结果的准确性。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。