钼酸铵分光光度法测定总磷的主要影响因素及解决措施

2019-04-28李莹泰州市高港区环境监测站

节能与环保 2019年3期

文_李莹泰州市高港区环境监测站

我国在开展对水体具体情况的评价中，水中所含有的磷总量，是评价水环境质量的关键指标之一。天然水域内部所含总磷的含量相对较低，并不会对水质造成较大污染影响，但是我国当前诸多工业化工厂所排放的工业废水，以及人类生活所排放的生活污水，均含有较高的磷含量。大量的磷为过度繁殖水中藻类提供了环境条件，而藻类植物繁殖到达一定数量之后，则会影响区域水源质量。因此针对水中总磷测定至关紧要，但是针对总磷采用钼酸铵分光光度法加以测定，仍然存在很多问题。本次研究探究钼酸铵分光光度法测定总磷的主要影响因素，并且针对其关键影响因素提出针对性解决策略。

1 钼酸铵分光光度法测定总磷方法

在采用钼酸铵分光光度法测定总磷过程中，需要确保参与测定过程中试剂的严格选用，为了确保钼酸铵分光光度法最终对水样中总磷含量测定质量，选择试剂时保证硫酸新鲜，选用超纯水、抗坏血酸、色度补偿液、钼酸盐溶液、浊度补偿液、磷等专业试剂。开展钼酸铵分光光度法测定磷含量过程中，需要确保所选用仪器设备的合理性，常用仪器设备包括了电子分析天平、超纯水、紫外可见分光光度计、比色皿、刻度管、烧杯等。在操作实验中操作人员需要严格遵守相关规范标准，正确选择针对性的测量仪器。

2 影响钼酸铵分光光度法测定总磷的主因及对应措施

2.1 采样瓶洗涤及样品保存

由于总磷存在容易吸附特性，所以需要认真清洗采样瓶。在清洗过程中可以首先采用铬酸洗液将采样瓶摇晃荡洗，以洗去采样瓶内粘附的异物。在荡洗1次之后使用自来水、蒸馏水完成冲淋清洗。在此过程中切忌避免采用磷洗涤剂完成刷洗。水中的总磷水样相对较不稳定，在采样之后应当对其即刻完成分析。假若在采样之后无法即时分析取得结果，可在选取样品中加入pH低于2的盐酸或者硫酸，并确保测定时间可以控制在24h之内完成。

2.2 调节pH

由于样品保存pH低于2，在对总磷加以测定之前，需要调节水样至中性，而不同的操作通常选择的pH具体调节方法并不相同。其中一种测定方法是通过在100ml烧杯中选取水样，调节氢氧化钠溶液的pH至中性，选取水样25ml完成消解分析。因为加入氢氧化钠溶液,对最终选取水样的总体积造成改变，影响了最终的水样总磷测定结果的精准度。另外一种测定方法是为了避免改变水样体积，可通过将固体氢氧化钠加入其中，完成pH调节。此种方法虽然会减小对选取水样体积的改变，但是通常无法控制且容易加入过量，因此此种测定操作方式也较不科学。

比较好的测定方法是在磷浓度较高情况下，选取少许或者浓度正常的水样25ml，移动至50ml规格烧杯内部，使用移液管加入25%浓度氢氧化钠溶液，调节pH为中性，记住移液管所加入氢氧化钠的具体用量。另外选取25ml水样至50ml比色管内，使用移液管滴加等量的25%浓度氢氧化钠溶液来调节检测样的pH至中性。

2.3 核准曲线是否需要消解

基于《水和废水监测分析方法》的第四版中，绘制总磷工作曲线需要确保水样等同条件下完成消解，在实际的核准曲线绘制操作过程中，发现校准曲线消解并未存在较大差异（见表1），消解曲线等同于并未消解的最高点测值，曲线整体斜率B一致，曲线截距A存在一定差异，因此仅仅作为正常操作误差。

配置磷标准贮备液过程中，选用KH2PO4（磷酸二氢钾），为正磷酸盐，样品消解其根本目的就是为了能够转变缩合磷酸盐及有机磷，至正磷酸盐。基于此，确保较高的试剂纯度以及较低的蒸馏水空白情况下，通过对校准曲线绘制程序加以逐渐简化。无需将硫酸钾加入其中消解，即可直接完成显色。

表1 校准曲线消解吸光值及并未消解吸光值比较

2.4 样品消解

样品消解方法相对较多，通过采用电高压锅、普通高压锅、微波、高压蒸汽消毒器完成水样消解。在完成水样消解之后自然冷却高压锅。假若采用冷水完成强制性冷却的话，则容易致使样品的受压不均发生外溢情况并损失水样，会对最终的测定结果造成影响。

2.5 样品过滤

有时在完成消解水样之后存在混浊情况，过滤水样时，应当重视清洗滤纸，避免损失。在测定操作过程中，在显色之后过滤水样，此种方法能够节约时间，而且只需要将比色皿体积量加以过滤即可。通过采用3种不同浓度标准溶液展开实验，得出结果（见表2）。在显色之前及显色之后过滤所得结果存在较大差异。显色之前的过滤测值相较真实数值较低，但是两数值之间存在的误差情况较小，低于5%，这一测定误差情况满足实验室质量控制针对总磷提出的具体要求。在显色之后过滤最终得出的测量数值误差相对较大，超出了50%，与实验室质量控制要求不符。笔者认为导致显色之后过滤造成较大误差，其根本原因在于滤纸针对最终的成色磷钼蓝存在较强吸附作用，导致最终的测定结果相较预期偏低，因此应当确保在显色之前完成过滤操作。

表2 显色前后过滤测定结果比较

2.6 色度补偿

通过消解完成水样之后会产生颜色，此种颜色产生会对最终的测定结果造成影响，对此应当做色度补偿液。色度补偿液的配制：将50%硫酸和10%抗坏血酸溶液以2：1的体积比混合。色度补偿操作：取出等同于所测定同量样品的水样加入50ml的比色管中，在定容之后加入3ml的色度补偿液。测定其吸光度后，从水样吸光度中扣除该值，完成校正，从而计算出水样浓度。

2.7 显色时间及显色温度

针对高浓度样品在测定过程中，分子之间产生了剧烈碰撞，较多的有效碰撞导致较快的显色反应，因此通常情况下并不需要15min就可以显色。而低浓度水样在测定中，由于水样的分子间过于稀疏，在温度相对较低情况下，分子整体运动速率较为迟缓，故整体显色时间相对较长。因此，室内温度在15℃以下时，可以在保证温度控制为20～30℃水浴环境中，完成显色反应以此确保显色时间控制在15min。

2.8 比色皿吸附

最终成色磷钼蓝在比色皿上存在一定的吸附力，特别是高浓度水样吸附能力更强，能够提升0.003～0.005的吸光度，最终致使测得的水样磷含量较实际浓度偏高。针对此种情况为了能够减小误差保证测定结果更加精准，可以对高浓度水样采取如下方法。对于每次测定的水样吸光度前，都用蒸馏水冲洗3次比色皿，之后再完成下一个水样的测定，并且确保水样的测量浓度为由低至高，尽可能减少或者避免比色皿吸附所致的误差。在完成水样测定之后，一般情况下能够看到在比色皿上存在明显蓝色吸附物质，可将比色皿放置在铬酸洗液，或者稀硝酸液体内完成浸泡之后冲洗，以备下次测定使用。