磷酸盐的掺假鉴别
受国内原材料走高和国际能源危机等多重影响,国际磷化企业以减少饲料级磷酸钙盐的产量来增加肥料级磷酸盐生产,使得世界磷酸钙盐格局发生新的变化,传统供应国转向亚洲,导致本来供应就不充足的国内磷酸钙盐市场货源更加紧张。同时磷酸盐的生产成本也呈逐年上升趋势。目前,国际硫磺价格已由2007年初的每吨900元上涨到每吨6500元,硫酸的价格也已突破每吨1500元,从中国饲料工业协会于6月1日在京召开的《饲料级磷酸盐形势分析座谈会》上得知,硫磺成本已经占到磷酸盐生产成本的60 %。因此,无论是供求关系还是生产成本的因素都决定了磷酸盐作为一种不可再生的紧缺物资其价格将在一段时间维持在较高价位运行。自今年2月开始,我国磷酸盐价格突破每吨3000元大关后,就逐步拉开了磷酸盐卖方市场的序幕。
我国饲料级磷酸盐生产企业主要集中在四川地区。由于受到5.12大地震的影响,位于地震重灾区的磷酸盐生产企业对当地的磷矿开采以及生产已经完全停止,短短不到20天,二氢钙市场零售价连续突破每吨6000元、7000元两个大关,“龙头”企业的氢钙出厂价也突破每吨4600元。磷酸盐价格暴涨的原因除产能破坏、运输中断外,生产磷酸盐的主要原料硫磺、硫酸价格的大幅上涨也是造成这次价格暴涨的重要原因。
作为畜、禽及水产动物优质的钙、磷来源,磷酸氢钙和磷酸二氢钙的需求量有增无减,在磷酸盐市场物缺价贵的情况下,随之而来掺假、以次充好的现象也越来越严重。怎样才能在众多的产品中选出优质的磷酸氢钙和磷酸二氢钙呢?以下是收集整理的一些简便易行的物理、化学鉴别方法,以飨读者。
常见用于掺杂在磷酸氢钙、磷酸二氢钙中的物质一般为石粉、骨粉、磷酸三钙、磷矿粉、滑石粉、农用过磷酸钙等,除以上情况外,磷酸氢钙掺到磷酸二氢钙的情况也时常出现。由于它们各自的物理及化学性质存在差异,故可据此进行简单鉴别。
优质的磷酸氢钙、磷酸二氢钙应为白色晶体粉末或微粒状颗粒,细度均匀,手感柔软,流动性好,不溶于水,但溶于2%柠檬酸溶液和0.4%盐酸(溶解时,无气泡产生)。试样质量标准(HG2636-2000和HG/T2861-2006)中分别对磷酸氢钙和磷酸二氢钙做了相应规定,要求磷酸氢钙的钙含量≥21.0%,磷含量≥16.5%,氟含量≤0.18%;磷酸二氢钙的钙含量在13.0-16.5%之间,总磷含量≥22.0%,水溶性磷≥20.0%,氟含量≤0.18%。颜色呈黑色、浅红色或浅黄色的磷酸氢钙或二氢钙,可能含氟量高、含磷量低,也不能饲用。
由于试样质量标准没有对磷酸氢钙和二氢钙的钙磷含量的上限进行规定,这为掺假披上合法外衣。一般来说,饲料级磷酸氢钙和二氢钙中的钙磷含量都应是一个范围,并非含量越高越好,优质的磷酸氢钙正常的钙、磷含量应为钙21-23.25%,磷16.5-18.0%,理论值钙为23.25%,磷为18.0%。没有掺假的磷酸氢钙中钙磷之比应接近1.29;磷酸二氢钙理论上钙含量应为15.87%,总磷24.6%,若钙磷之比接近0.65,可以认为该样品(原料)为优质的磷酸二氢钙。磷酸氢钙或是二氢钙的钙磷含量超过了上限,说明已不是纯磷酸氢钙或磷酸二氢钙了,钙磷含量过高或者过低都应特别注意。另外,掺假样品即使能使磷含量合适但是也难同时让钙含量也合适。
1、骨粉的鉴别
磷酸盐中掺入骨粉的目的就是为了降低其中的氟含量。磷酸氢钙和磷酸二氢钙无味或略带微酸味,而骨粉具有本身固有的气味,若磷酸氢钙或磷酸二氢钙有其它不良气味则极可能是掺了假。此外,骨粉手捻粗糙,磷酸氢钙和磷酸二氢钙则为稍带颗粒的粉末。可以取少量的(约1-2g)样品,加过量的稀盐酸后产生大量的浑浊的泡沫,反应结束后溶液浑黄,底层有不溶物存在,就说明掺有骨粉了。检测含氮量的方法也可用来验证是否掺入骨粉。
2、石粉或轻质碳酸钙的鉴别
过80目石粉外观和形态与饲料级磷酸盐相似,只是比重较大,而轻质碳酸钙无论从感官还是相对密度都与磷酸氢钙和二氢钙相似,从外观上很难辨别,但是可以用稀盐酸来鉴别。石粉和轻质碳酸钙能与稀盐酸发生剧烈反应并产生大量气泡,反应结束后,溶液较澄清,而磷酸盐加入稀盐酸全部溶解,溶液呈深黄色,澄清透明。
3、磷酸三钙的鉴别
磷酸三钙即磷酸钙,外观为白色或灰白色,类似磷酸氢钙和二氢钙,只是比重稍大,且含磷、钙很高(含钙量可高达26-32%,但不易被动物吸收),使之成为不法商家掺假的“理想原料”,但它也是可以鉴别出来的。磷酸三钙加入稀盐酸后,少部分样品溶解,溶液呈淡黄色,用中性柠檬酸铵溶液研磨萃取样品中的枸溶磷(测定枸溶磷含量的方法)含量,如果低于14%以下,而总磷(P)又达17%以上,可证明其中混入磷酸三钙。另一种方法就是取少量试样放入小烧杯中,加少量醋酸溶解,再加酒石酸溶液和钼酸铵溶液,浸没试样,放入60-70℃恒温箱中,数分钟后,如有黄色沉淀,说明掺有磷酸三钙。
4、磷矿粉的鉴别
磷矿粉是磷矿石磨成的细粉,呈灰白色或黄棕色或白色,氟含量达2%左右,钙含量达32%左右,不溶于稀盐酸,可以此鉴别。
5、农用过磷酸钙的鉴别
农用过磷酸钙呈灰白色至深灰色,加入稀盐酸后溶液呈灰土色,底部有部分不溶物,可作为鉴别依据。
6、硫酸钠、硫酸钙的鉴别
若磷酸氢钙或二氢钙中混入较多硫酸钠,由于硫酸钠易受潮、物料较细,所以易引起产品结块;硫酸钠易溶于水,其水溶液加氯化钡溶液有明显白色沉淀。
若磷酸氢钙或二氢钙中混入较多硫酸钙,由于硫酸钙不溶于水和酸,取约1克样,加10毫升盐酸(1+1)溶解,溶液浑浊、不透明。
7、其它掺假物的鉴别
加入稀盐酸不溶解,并有半透明薄膜浮于表面,则可疑掺杂滑石粉;若怀疑掺有石膏、膨润土、黄粘土等物质,则可取检样2-4g,加4倍量水,搅拌后静置几分钟,磷酸氢钙和骨粉均不溶于水,易沉淀,无粘性;而石膏、膨润土、白陶土或黄粘土遇水呈悬浮液,或呈糊状,粘性强。
8、磷酸二氢钙中掺杂磷酸氢钙
鉴于磷酸二氢钙的价格优势,市场上出现磷酸二氢钙中掺杂磷酸氢钙,甚至直接用氢钙冒充二氢钙出售的情况。鉴别二氢钙中是否掺杂氢钙最直接简便的方法就是检测样品中水溶性磷含量,优质二氢钙的水溶性磷能达到20.0%,而磷酸氢钙的水溶性磷往往只有1.0-3.0%之间,掺杂了氢钙的二氢钙水溶性磷含量降低,同时钙含量却升高。
前面主要是对磷酸盐掺假的鉴别,另外在购进磷酸氢钙或二氢钙的时候也要对其物理特性及卫生指标进行检测,物理特性主要包括粒度,流动性等,卫生指标主要是氟的测定。我们近期在进行大量市场样品分析中发现,某些区域出产的磷酸盐类的重金属含量严重超标,超出标准水平的几十倍甚至上百倍。因重金属含量超标会危害动物生长,并导致慢性和急性中毒,造成骨骼发育异常、严重的贫血以及各种异常现象的出现,因此磷酸盐类的质量包括了有效成分的保证和有害成分的控制两个部分。