# 关于磷钼酸喹啉重量法测定干粉灭火剂中磷酸二氢铵含量的计算

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本文涉及标准:《干粉灭火剂》GB 4066-2017 & 《超细干粉灭火剂》XF 578-2023

当前ABC类干粉灭火器产品中干粉灭火剂主要成分普遍为磷酸二氢铵(75%)+硫酸铵(15%),GB 4066-2017与XF 578-2023都在各自的附录B中对干粉灭火剂中主要组分磷酸二氢铵含量的测定方法做了规定(二者内容一致,故后文统称「附录B」不做区分),其「原理」一节内容如下:「磷酸二氢铵溶液中的正磷酸根离子在酸性介质中和喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹啉沉淀,经过滤、洗涤、干燥后,称量所得沉淀的重量并按GB/T 535进行氮含量检验进行修正。」经查询后可得知现行《肥料级硫酸铵》GB/T 535-2020中氮含量的测定结果以氮(N)的质量分数表示,但在通读附录B后续文本后我发现具体试验方法中没有「氮含量修正」这一步骤,并且在最终计算公式(见下图)中也不涉及氮含量的计算数据。

磷酸二氢铵含量计算公式

在向GB 4066-2017所属归口单位应急管理部天津消防研究所专业人员提出相关疑问后,对方的答复是「原理」一节中关于「氮含量修正」的表述仅为说明试验原理,在附录B给出的计算公式中有一系数「1.0396」,该系数的得出实际上就已经考虑到了氮含量对结果的修正过程,对于当前最为常见的 ABCNH4H2PO4(75%)(NH4)2SO4(15%)ABC-NH_4H_2PO_4(75\%) - (NH_4)_2SO_4(15\%) 干粉灭火剂,在实际试验过程中可以直接代入计算而不必每次都测定样品的氮含量,使用AI推理该系数的计算过程如下:

「1.0396」是「把磷钼酸喹啉(PMQ)质量」直接换算成「已做过氮校正的磷酸二氢铵(MAP)质量」的一个打包常数,推导过程如下。

  1. 「未经校正」的纯磷换算系数
  • PMQ分子量:2212.7g/mol2212.7g/mol -> 每克PMQ含磷(P):30.97/2212.7=0.013996g30.97/2212.7=0.013996g -> 每克PMQ含磷酸根:0.013996×2.2914=0.03207g0.013996×2.2914=0.03207g -> 磷酸根-MAP转换因子:1/0.5682=1.7601/0.5682=1.760 -> 每克PMQ对应「毛」MAP:0.03207×1.760=0.05645g0.03207×1.760=0.05645g -> 此时未校正结果计算系数:0.056450.05645
  1. 引入「氮含量修正」过程
  • 假定试样中除MAP外只存在硫酸铵(AS),将二者含量分别固定为75%和15% -> 每100g样品含总氮:9.15+3.18=12.33g9.15+3.18=12.33g,其中属于MAP的氮占比:9.15/12.33=0.74219.15/12.33=0.7421 -> 氮含量修正系数:0.74210.7421
  1. 把校正因子压进换算系数
  • 「经校正」每克PMQ可报MAP:0.05645g×0.74210.04189g0.05645g×0.7421≈0.04189g -> 取倒数即得MAP与PMQ转换系数:1/0.041891.03961/0.04189≈1.0396
  1. 总结
  • 系数1.0396的计算已含两步:
    • 磷->磷酸根->MAP(0.05645);
    • 按「75-15」典型氮比例把非MAP氮剔除(×0.7421);
  • 使用者不再另算氮,直接把沉淀质量乘以1.0396再除以试样质量,即得「校正后MAP含量」;
  • 若实际AS明显≠15%,该系数会带系统偏差,此时应实际测定氮含量对结果进行修正,不可再套1.0396。
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