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摘要:本文用三种不同的消解方法,消解水样后,用钼锑抗分光光度法测定总磷。结果表明,三种消解方法的精密度和准确度均较好。
关键词:总磷;消解方法;比对试验
Abstract: This article use three different digestion methods, the digestion of water samples, molybdenum antimony anti-spectrophotometer to determine total phosphorus. The results show that precision and accuracy of the three digestion methods are good. Key words: TP; digestion method; comparison test
中图分类号:TU991.2文献标识码:A文章编号:
前言
在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,它们分为正磷酸盐,所和磷酸盐和有机结合的磷,它们存在于溶液中,腐殖质粒子中或水生生物中。
一般天然水中磷酸盐含量不高。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长必需的元素之一。如果磷大量而连续地进入湖泊、水库及海湾等缓流水体,将促进各种水生生物的活性,刺激它们异常繁殖(主要是藻类),这样就带来一系列严重后果:疯长的藻类会在水面越长越厚, 终于有一部分被压在了水面之下, 因难见阳光而死亡。湖底的细菌以死亡藻类作为营养, 迅速增殖。大量增殖的细菌消耗了水中的氧气, 使湖水变得缺氧, 依赖氧气生存的鱼类死亡, 随后细菌也会因缺氧而死亡, 最终是湖泊老化、死亡。磷是评价水质的重要指标。
1实验原理
在中性条件下,对水样进行消解,将所含的磷全部氧化为正磷酸盐,在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,则变成蓝色络合物,通常即称磷钼蓝,在700nm波长处具有最大吸收。
目前,常用的消解方法有过硫酸钾消解法、硝酸-硫酸消解法和硝酸-高氯酸消解法。
2实验部分
2.1实验仪器
723PC分光光度计;50ml磨口具塞刻度管;高压灭菌锅;125ml凯氏烧瓶;125ml锥形瓶;可调温度的电炉或电热板。
2.2实验试剂
2.2.1 10%抗坏血酸
溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100ml。该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在约4℃可稳定几周。如颜色变黄,应弃去重配。
2.2.2 钼酸盐溶液
溶解13g钼酸铵于100ml水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾于100ml水中。在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中,加酒石酸锑氧钾溶液并且混匀。贮存在棕色的玻璃瓶中于4℃保存。至少稳定两个月。
2.2.3 磷酸盐贮备溶液
将优级纯磷酸二氢钾于110℃干燥2h,在干燥器中放冷。称取0.2197g溶于水,移入1000ml容量瓶中。加(1+1)硫酸5ml,用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0ug磷。
2.2.4 磷酸盐标准溶液
吸取10.00ml磷酸贮备液于250ml容量瓶中,用水稀释至标线。次溶液每毫升含2.00ug磷。临用时现配。
2.3水样的预处理
2.3.1过硫酸钾消解法
吸取25.0ml混匀水样于50ml具塞刻度管中,加过硫酸钾4ml,加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧,以免加热时玻璃塞冲出。将具塞刻度管放在大烧杯中,至于高压灭菌锅中加热,带锅内压力达1.1kg/cm2,相应温度为120℃时,保持此压力30min后,停止加热,待压力表指针降至零后,取出放冷。
2.3.2硝酸-硫酸消解法
吸取25.0ml水样置于凯氏烧瓶中,加数粒玻璃珠,加2ml(1+1)硫酸及2~5ml硝酸。在电热板上加热至冒白烟,放冷后,加5ml硝酸,再加热至冒白烟,并获得透明液体。放冷后加约30ml水,加热煮沸约5min。放冷后,加1滴酚酞指示剂,移至50ml比色管中。
2.3.3硝酸-高氯酸消解法
吸取25.0ml水样置于锥形瓶中,加数粒玻璃珠,加2ml硝酸,在电热板上加热浓缩至约10ml。冷后加5ml硝酸,再加热浓缩至约10ml,放冷。加3ml高氯酸,加热至冒白烟时,可在锥形瓶上加小漏斗或调节电热板温度,使消解液在锥形瓶内壁保持回流状态,直至剩下3~4ml,放冷。加水10ml,加1滴酚酞指示剂,滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加1mol/L硫酸溶液使微红正好褪去,充分混匀,移至50ml比色管中。
2.4绘制标准曲线
分别取磷酸盐标准使用液0、0.5、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0ml置于50ml具塞比色管中,加水稀释至25ml,分别按以上三种消解方法进行消解后,加水稀释至标线。向比色管中加入1ml 10%抗坏血酸溶液,混匀。30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀,放置15min。用10nm比色皿,于700nm波长处,以零浓度溶液为参比,测量吸光度。以减空白后的吸光度为纵坐标,相对应的PO43-量(ug)为横坐标绘制标准曲线。
2.5样品测定
取适量水样置于50ml比色管中,加水稀释至25ml,分别按以上三种消解方法进行消解后,加水稀释至标线。以下按绘制标准曲线的步骤进行显色和测量。
3结果讨论3.1标准曲线
从表1可知,三种消解方法得出的校准曲线线性良好,相關系数较高。
3.2精密度试验
为了比较三种消解方法的精密度,分别对某污水样品进行了五次平行测定。由表2可知,三种消解方法的平均偏差均较小,具有较高的精密度。
3.3准确度试验
为了比较三种消解方法的准确度,分别吸取5.0ml消解后的某污水样品,分别置于3个50ml比色管中,然后分别加入浓度为2.00mg/L标准溶液1ml进行试验,由表3可知,三种消解方法的的准确率均较高。
4结论
通过上述比对试验结果表明,三种消解方法的线性均良好,精密度和准确度均较高。过硫酸钾消解法操作简便,温度恒定;硝酸-硫酸消解法和硝酸-高氯酸消解法的操作复杂,易出现受热不均匀;应优先选用过硫酸钾消解法。
参考文献
[1]国家环境保护总局.《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第五版)[M].北京:中国环境科学出版社,2011
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:总磷;消解方法;比对试验
Abstract: This article use three different digestion methods, the digestion of water samples, molybdenum antimony anti-spectrophotometer to determine total phosphorus. The results show that precision and accuracy of the three digestion methods are good. Key words: TP; digestion method; comparison test
中图分类号:TU991.2文献标识码:A文章编号:
前言
在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,它们分为正磷酸盐,所和磷酸盐和有机结合的磷,它们存在于溶液中,腐殖质粒子中或水生生物中。
一般天然水中磷酸盐含量不高。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长必需的元素之一。如果磷大量而连续地进入湖泊、水库及海湾等缓流水体,将促进各种水生生物的活性,刺激它们异常繁殖(主要是藻类),这样就带来一系列严重后果:疯长的藻类会在水面越长越厚, 终于有一部分被压在了水面之下, 因难见阳光而死亡。湖底的细菌以死亡藻类作为营养, 迅速增殖。大量增殖的细菌消耗了水中的氧气, 使湖水变得缺氧, 依赖氧气生存的鱼类死亡, 随后细菌也会因缺氧而死亡, 最终是湖泊老化、死亡。磷是评价水质的重要指标。
1实验原理
在中性条件下,对水样进行消解,将所含的磷全部氧化为正磷酸盐,在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,则变成蓝色络合物,通常即称磷钼蓝,在700nm波长处具有最大吸收。
目前,常用的消解方法有过硫酸钾消解法、硝酸-硫酸消解法和硝酸-高氯酸消解法。
2实验部分
2.1实验仪器
723PC分光光度计;50ml磨口具塞刻度管;高压灭菌锅;125ml凯氏烧瓶;125ml锥形瓶;可调温度的电炉或电热板。
2.2实验试剂
2.2.1 10%抗坏血酸
溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100ml。该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在约4℃可稳定几周。如颜色变黄,应弃去重配。
2.2.2 钼酸盐溶液
溶解13g钼酸铵于100ml水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾于100ml水中。在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中,加酒石酸锑氧钾溶液并且混匀。贮存在棕色的玻璃瓶中于4℃保存。至少稳定两个月。
2.2.3 磷酸盐贮备溶液
将优级纯磷酸二氢钾于110℃干燥2h,在干燥器中放冷。称取0.2197g溶于水,移入1000ml容量瓶中。加(1+1)硫酸5ml,用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0ug磷。
2.2.4 磷酸盐标准溶液
吸取10.00ml磷酸贮备液于250ml容量瓶中,用水稀释至标线。次溶液每毫升含2.00ug磷。临用时现配。
2.3水样的预处理
2.3.1过硫酸钾消解法
吸取25.0ml混匀水样于50ml具塞刻度管中,加过硫酸钾4ml,加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧,以免加热时玻璃塞冲出。将具塞刻度管放在大烧杯中,至于高压灭菌锅中加热,带锅内压力达1.1kg/cm2,相应温度为120℃时,保持此压力30min后,停止加热,待压力表指针降至零后,取出放冷。
2.3.2硝酸-硫酸消解法
吸取25.0ml水样置于凯氏烧瓶中,加数粒玻璃珠,加2ml(1+1)硫酸及2~5ml硝酸。在电热板上加热至冒白烟,放冷后,加5ml硝酸,再加热至冒白烟,并获得透明液体。放冷后加约30ml水,加热煮沸约5min。放冷后,加1滴酚酞指示剂,移至50ml比色管中。
2.3.3硝酸-高氯酸消解法
吸取25.0ml水样置于锥形瓶中,加数粒玻璃珠,加2ml硝酸,在电热板上加热浓缩至约10ml。冷后加5ml硝酸,再加热浓缩至约10ml,放冷。加3ml高氯酸,加热至冒白烟时,可在锥形瓶上加小漏斗或调节电热板温度,使消解液在锥形瓶内壁保持回流状态,直至剩下3~4ml,放冷。加水10ml,加1滴酚酞指示剂,滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加1mol/L硫酸溶液使微红正好褪去,充分混匀,移至50ml比色管中。
2.4绘制标准曲线
分别取磷酸盐标准使用液0、0.5、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0ml置于50ml具塞比色管中,加水稀释至25ml,分别按以上三种消解方法进行消解后,加水稀释至标线。向比色管中加入1ml 10%抗坏血酸溶液,混匀。30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀,放置15min。用10nm比色皿,于700nm波长处,以零浓度溶液为参比,测量吸光度。以减空白后的吸光度为纵坐标,相对应的PO43-量(ug)为横坐标绘制标准曲线。
2.5样品测定
取适量水样置于50ml比色管中,加水稀释至25ml,分别按以上三种消解方法进行消解后,加水稀释至标线。以下按绘制标准曲线的步骤进行显色和测量。
3结果讨论3.1标准曲线
从表1可知,三种消解方法得出的校准曲线线性良好,相關系数较高。
3.2精密度试验
为了比较三种消解方法的精密度,分别对某污水样品进行了五次平行测定。由表2可知,三种消解方法的平均偏差均较小,具有较高的精密度。
3.3准确度试验
为了比较三种消解方法的准确度,分别吸取5.0ml消解后的某污水样品,分别置于3个50ml比色管中,然后分别加入浓度为2.00mg/L标准溶液1ml进行试验,由表3可知,三种消解方法的的准确率均较高。
4结论
通过上述比对试验结果表明,三种消解方法的线性均良好,精密度和准确度均较高。过硫酸钾消解法操作简便,温度恒定;硝酸-硫酸消解法和硝酸-高氯酸消解法的操作复杂,易出现受热不均匀;应优先选用过硫酸钾消解法。
参考文献
[1]国家环境保护总局.《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第五版)[M].北京:中国环境科学出版社,2011
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。