水质总 磷
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,缩合磷酸盐(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)和有机结合的磷酸盐,它们存在于溶液中,腐殖质粒子中或水生生物中。
天然水中磷酸盐含量较微。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生水污水中常含有较大量磷。磷是生物生长的必需的元素之一。但水体中磷含量过高(超过0.2mg/L)可造成藻类的过量繁殖,直至数量上达到有害的程度(称为富营养化),造成湖泊、河流透明度降低,水质变坏。
一、钼酸铵分光光度法
概 述
1. 方法原理在酸性条件下,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,则变成蓝色络和物,通常即称磷钼蓝。
2. 干扰及消除砷含量大于2mg/L有干扰,可用硫代硫酸钠去除。硫化物含量大于2mg/L有干扰,在酸性条件下通氮气可去除。六价镉大于50 mg/L有干扰,用亚硫酸钠去除。亚硝酸盐大于1 mg/L有干扰,用氧化消解或加氨磺酸均可以去除。铁浓度为20 mg/L,使结果偏低5%;铜浓度达10 mg/L不干扰;氟化物小于70mg/L是允许的。海水中大多数离子对显色的影响可以忽略。
3. 方法的适用范围本方法最低检出浓度为0.01mg/L(吸光度A=0.01时所对应的浓度);测定上限为0.6mg/L。
可适用于测定地面水、生活污水及日化、磷肥、机加工金属表面磷化处理、农药、钢铁、焦化等行业的工业废水中的正磷酸盐分析。
仪 器分光光度计
试 剂(1)1+1硫酸。
(2)10%(m/V)抗坏血酸溶液: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,在冷处可稳定几周。如颜色变黄,则弃去重配。
(3)钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵[(NH
4)
6Mo
7O
24.4H
2O]于100ml水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾[K(SbO)C
4H
4O
6·1/2H
2O]于100ml水中。
在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加倒300ml(1+1)硫酸中,加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。
试剂贮存在棕色的玻璃瓶中于冷处保存。至少稳定2个月。
(4)浊度—色度补偿液:混合两份体积的(1+1)硫酸和一份体积的10%(m/V)抗坏血酸溶液。此溶液当天配制。
(5)磷酸盐贮备溶液:将磷酸二氢钾(KH
2PO
4)于110℃干燥2h,在干燥器中放冷。称取0.217g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50.0μg磷(以P计)。
(6)磷酸盐标准溶液:吸取10.00ml磷酸盐贮备液于250ml容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.00μg磷。临用时现配。
步 骤
1. 校准曲线的绘制取数支50ml具塞比色管,分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0 ml,加水至50 ml。
(1) 显色:向比色管中加入1 ml 10%(m/V)抗坏血酸溶液混匀,30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀,放置15min。
(2) 测量:用10mm或30mm比色皿,于700nm波长处,以零浓度溶液为参比,测量吸光度。
2. 样品测定分取适量水样(使含磷量不超过30μg)用水稀释至标线。以下按绘制校准曲线的步骤进行显色和测量。减去空白试验的吸光度,并从校准曲线上查出含磷量。
计算
磷酸盐(P, mg/L)=
式中,m--由校准曲线查得的磷量(μg);
V—水样体积(ml)。
精密度和准确度各实验室分析质控样的精密度和准确度,见下表。
协作实验测得方法的精密度和准确度
样品名称含量(P mg/L) | 实验室数 | 消解方法 | 室内相对标准差(%) | 室间相对标准差(%) | 相对误差(%) |
USEPA2.06 | 13 | K2S2O8氧化 | 0.75 | 1.33 | 1.74 |
ESEPA2.06 | 6 | HNO3-HClO4氧化 | 1.41 | 1.49 | +1.85 |
USEPA0.20 | 11 | K2S2O8氧化 | 1.9 | 3.3 | +10 |
各实验室分析地面水和工业废水的精密度和准确度,见下表。
各实验室测定实际水样的精密度和准确度
水样类型含量(P mg/L) | 实验室数 | 消解方法 | 单个实验室相对标准差(%) | 加标回收率(%) |
地表水0.02-2.54 | 14 | K2S2O8 | 0.3-13 | 90.5-105 |
工业废水 0.06-6.17 | 14 | K2S2O8 | 0.18-13.7 | 90-106 |
地表水0.07-2.29 | 6 | HNO3-HClO4 | 0.9-8.1 | 97.2-104 |
工业废水 0.40-1.53 | 5 | HNO3-HClO4 | 0.89-2.12 | 97.4-101 |
注意事项(1) 如试样中浊度或色度影响测量吸光度时,需做补偿校正。在50ml比色管中,水样定容后加入3ml浊度补偿液,测量吸光度,然后从水样的吸光度中减去校正吸光度。
(2) 室温低于13℃时,可在20-30℃水浴中,显色15min。
(3) 操作所用的玻璃器皿,可用1+5的盐酸浸泡2h ,或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗。
(4) 比色皿用后应以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻,以除去吸附的钼蓝呈色物。