淺談溫度對(duì)水中總磷分析的影響

陳靜

摘 要：隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，全球環(huán)境受到極大破壞，其中水污染尤為嚴(yán)重。其中來(lái)源于生活污水、化肥、有機(jī)磷農(nóng)藥及近代洗滌劑的磷是藻類(lèi)生長(zhǎng)需要的一種關(guān)鍵元素，過(guò)量磷是造成水體污穢異臭，使湖泊、水庫(kù)發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化和海灣出現(xiàn)赤潮的主要原因，因此磷是水質(zhì)分析中的必測(cè)項(xiàng)目；是評(píng)價(jià)水質(zhì)的重要指標(biāo)。磷以多種形式存在，水中磷的測(cè)定，通常按其存在的形式，而分別測(cè)定總磷、溶解性正磷酸鹽和總?cè)芙庑粤?，總磷是水樣?jīng)消解后將各種形態(tài)的磷轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽后測(cè)定的結(jié)果，以每升水樣含磷毫克數(shù)計(jì)量，在總磷測(cè)定中隨氧化劑的種類(lèi)、反應(yīng)溫度和時(shí)間以及中和劑堿的種類(lèi)不同可獲得不同的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)；總磷；溫度；影響

1 概述

對(duì)于水質(zhì)總磷的測(cè)定，常用方法有：鉬酸銨分光光度法；鉬銻抗光度法；氯化亞錫還原鉬藍(lán)法；離子色譜法。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是用鉬酸銨分光光度法。在實(shí)際操作過(guò)程中，無(wú)論是繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，還是測(cè)定樣品都會(huì)隨氧化劑的種類(lèi)、反應(yīng)溫度和時(shí)間以及中和劑堿的種類(lèi)不同產(chǎn)生影響。因此，掌握顯色反應(yīng)隨溫度、濃度、時(shí)間的變化規(guī)律，對(duì)水質(zhì)中總磷的測(cè)定有重要意義。

1.1 鉬酸銨分光光度法原理

在中性條件下，用過(guò)硫酸鉀或硝酸-高氯酸將試劑小姐，將所含各種形態(tài)的磷全部轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨和酒石酸銻鉀反應(yīng)生成磷鉬雜多酸，用抗壞血酸還原生成藍(lán)色絡(luò)合物，在700nm處測(cè)定其吸光度。

1.2 方法的適用規(guī)范圍

本方法可適用于地表水和工業(yè)廢水中總磷含量的測(cè)定。取25ml試樣測(cè)定，磷的最低檢出濃度為0.01mg/L，測(cè)定上限為0.6mg/L。

2 儀器

所有玻璃器皿均應(yīng)用1+9硝酸浸泡24h，洗凈方能使用。

2.1 醫(yī)用手提式蒸氣滅菌器或一般壓力鍋（0.1-0.15MPa）。

2.2 電爐一臺(tái)：2KW。

2.3 50ml具塞（磨口）刻度管。

2.4 可見(jiàn)分光光度計(jì)。

3 試劑

本方法所用試劑除另有說(shuō)明以外，均應(yīng)使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析試劑和蒸餾水或同等純度的水。

3.1 硫酸：ρ20=1.84g/ml。

3.2 硝酸：ρ20=1.4g/ml。

3.3 過(guò)硫酸鉀溶液：50g/L。

將5g過(guò)硫酸鉀溶解于水，并稀釋至100ml。

3.4 抗壞血酸溶液：100g/L。

溶解10g抗壞血酸于水中，并稀釋至100ml。此溶液要存于棕色的試劑瓶中，在冷處可穩(wěn)定幾周。如不變色可長(zhǎng)期使用。

3.5 鉬酸鹽溶液

溶解13g鉬酸銨于100ml水中。溶解0.35g酒石酸銻鉀于100ml水中。在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加到300ml硫酸中，加入上述酒石酸銻鉀溶液并且混合均勻。此溶液存于棕色試劑瓶中冷處可保存2個(gè)月。

3.6 磷標(biāo)準(zhǔn)溶液

吸取500mg/L磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液1.0ml至250ml容量瓶中，用水稀釋至刻度線。此溶液含量為2.00mg/L，使用當(dāng)天配制。

4 步驟

4.1 樣品的預(yù)處理

4.1.1 試樣的制備

取25ml樣品于50ml的具塞刻度管中。取時(shí)應(yīng)仔細(xì)搖勻，以便得到溶解部分和懸浮部分均具有代表性的試樣。如樣品中含磷濃度較高，試樣體積可以減少。

4.1.2 空白試驗(yàn)

用蒸餾水或同等純度的水代替試樣即可，步驟和試樣的一樣。

4.1.3 過(guò)硫酸鉀消解

向已取好的試樣中加入4ml按上述配制的過(guò)硫酸鉀溶液（3.3），將具塞刻度管的蓋塞緊后，用一小塊紗布將玻璃塞包好，并用細(xì)繩扎緊，放在大燒杯中置于高壓蒸氣鍋（2.1）內(nèi)加熱，待壓力達(dá)到1.1×105pa，相應(yīng)溫度為120℃時(shí)保持30分鐘后停止加熱。待壓力表讀數(shù)降至零后，取出放冷，然后用去離子水稀釋至刻度。

4.2 樣品的測(cè)定

4.2.1 顯色

分別向各份已消解的樣品中加入1ml 按上述配制的抗壞血酸溶液混勻，30s后加入2ml按上述配制的鉬酸鹽溶液充分混勻。

4.2.2 測(cè)量

室溫放置15min后，用30mm比色皿，在波長(zhǎng)700nm處，以去離子水做參比測(cè)量吸光度，減去空白試驗(yàn)的吸光度后，通過(guò)校準(zhǔn)曲線公式算出磷含量。

5 實(shí)測(cè)結(jié)果

取標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）1.00ml稀釋至250ml可知含量為2.00mg/L

取9支具塞刻度管分別加入以下體積的含量為2.00mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，加水至25ml，然后按步驟（4.1.4）進(jìn)行處理，再按（4.2）測(cè)定。實(shí)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)見(jiàn)下表格：

根據(jù)表格數(shù)據(jù)，不同溫度下，以扣除空白吸光度A與對(duì)應(yīng)的磷濃度C繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如下圖：

從以上結(jié)果可以看出，當(dāng)溫度為15℃、25℃、35℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系系數(shù)分別為0.9983、0.9997、0.9992，由此說(shuō)明，在不同溫度下，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)性相差不大，但是溫度較低時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)性相對(duì)較差。因此在測(cè)量水質(zhì)中的總磷進(jìn)行磷鉬藍(lán)顯色時(shí)，應(yīng)考慮到溫度的影響，特別是冬季，室溫較低時(shí)，應(yīng)在20℃-30℃水浴中加熱，這樣才能更好的保證標(biāo)準(zhǔn)曲線的精度及樣品測(cè)定的準(zhǔn)確度。