鉬酸銨分光光度法測定水體中總磷方法的探討

種園園

（寶雞市水文水資源勘測局 陜西 寶雞 721006）

總磷是指水體中各種形態磷的總量，是反映水體受污染程度和湖庫水體富營養化程度的重要指標之一。水體中含磷量的增加會導致水體質量下降，特別對于湖庫水體，由于磷含量的增加，使得水體中浮游生物和藻類大量繁殖而消耗水中溶解氧，從而加速湖庫水體的富營養化，因此準確測定水體中的總磷含量非常重要。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

在中性條件下用過硫酸鉀（或硝酸-高氯酸）使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應，在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍色的絡合物。

1.2 設備儀器

醫用手提式蒸汽消毒器或一般壓力鍋（1.1kg/cm2～1.4 kg/cm2）；50ml具塞（磨口）刻度管；TU-1800紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）。

1.3 主要試劑

硫酸（分析純）；ρ=1.84g/m l（分析純）；硝酸（分析純）ρ=1.4g/m l；高氯酸（優級純）ρ=1.68g/ml；硫酸（分析純）1+1；氫氧化鈉（分析純）；過硫酸鉀（分析純）；抗壞血酸（分析純）；鉬酸鹽（分析純）。

1.4 儀器參數

光度測量，波長700nm。

1.5 水樣預處理

消解采用過硫酸鉀消解，其方法是向試樣中加4ml過硫酸鉀，將具塞刻度管的蓋塞緊后，用一小塊布和線將玻璃塞扎緊（或用其他方法固定）放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器中加熱，待壓力達到1.1 kg/cm2，相應溫度為120℃，保持30min后停止加熱，待壓力表讀書將至零后，取出放冷。然后用水稀釋至標線。

注：用硫酸保存水樣時。當用過硫酸鉀消解時，需現將試樣調至中性。

1.6 標準曲線的繪制

分別準確吸取2.00ug/L的磷的標準使用液 0mL，0.50mL，1.00mL，3.00mL，5.00mL，10.0mL，15.0mL加入50mL具塞刻度管中，用蒸餾水稀釋至25mL刻度線，向各具塞管中加4mL過硫酸鉀，將具塞刻度管的蓋塞緊后，用一小塊布和線將玻璃塞扎緊（或用其他方法固定）放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器中加熱，待壓力達到1.1 kg/cm2，相應溫度為120℃，保持30min后停止加熱，待壓力表讀書將至零后，取出放冷。然后用水稀釋至標線，分別向各份消解液中加入1ml抗壞血酸，混勻，30s后加2ml鉬酸鹽溶液，充分混勻。以蒸餾水水做參比，測定吸光度。

通過測定數據計算后，標準曲線線性回歸方程為Y=0.0600X-0.0034，相關系數R＝1.0000。

2 空白、準確度、盲樣試驗測定

2.1 空白試驗的測定

分析四次每次平行于測定兩個空白值，通過分析測定水樣空白值平行測定的相對偏差小于50%，繪制了空白試驗質控圖，均符合質控要求。

2.2 準確度的測定

分析四次水樣進行加標回收試驗，計算回收率P，其加標回收率總合格率90%～110%。

2.3 盲樣測定

采用標準盲樣，每次準確移取25.0ml盲樣溶液于50mL具塞刻度管中，加入4mL過硫酸鉀，將具塞刻度管的蓋塞緊后，用一小塊布和線將玻璃塞扎緊（或用其他方法固定）放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器中加熱，待壓力達到1.1 kg/cm2，相應溫度為120℃，保持30min后停止加熱。待壓力表讀數降至零后，取出放冷。然后用水稀釋至標線，分別向各份消解液中加入1ml抗壞血酸，混勻，30s后加2ml鉬酸鹽溶液，充分混勻。以蒸餾水做參比，測定吸光度。測量結果見表2。

表1 水樣回收率表

表2 盲樣測定結果表

本試盲樣測定的數據在0.402mg/L～0.418mg/L誤差范圍，符合盲樣標準：0.410±0.022mg/L。

2.4 精密度的測定

用實驗室自配的標準液取0.1C、0.9C（C為標準曲線的測定上限），統一發放的標準水樣、天然水樣及加標天然水樣，以隨機次序每天一批，每次2份，分光法共6批。計算參數，空白批內標準差Swb=0.00204010，平均回收率96%，零濃度標準差 =0.00288511，檢測線 0.01121154，回收率檢驗均合格。變異顯著性檢驗（F）檢驗：當b/a＜F0.05時，無顯著性差（NS）；當 F0.05＜b/a＜F0.01時，顯著性證據不足；當b/a＞F0.01時，有顯著性差異。計算批內變異和批間變異，精密試驗 0.1C、0.9C，無顯著性差（NS）。通過計算總變異（f）、總標準差（St）、指標檢出限（W）、總標準差，均檢驗合格（總標準差檢驗當 St＜w時，總標準差合格（是）；當 St＞w時，總標準差不合格（否））。精密度偏算：批內變異和批間變異，精密試驗0.1C、0.9C，結果表明：根據質控圖分析100%的點數落入控制限內，表示點的分布合理；沒有連續7點偏在中心線同側，表明測得結果沒有異常；沒有連續7點遞升遞降現象發生，表示沒有失控趨勢；沒有相鄰三點中的兩點屢屢接近控制線，表示測試質量正常。

3 結論及體會

現實生活中，有些人對總磷和磷酸鹽概念還很模糊，認為清潔的水樣無須消解，所測的磷酸鹽即為總磷；另外遇到渾濁的水樣，測定總磷時先進行過濾，再消解，其實這樣測定的并非總磷，而是可溶性總磷。總磷的水樣不穩定，樣品中需加鹽酸或樣品硫酸至pH≤2，并在24h內進行測定。由于樣品保存的pH≤2，因此測定前需將水樣調節至中性。其方法一是取100m l水樣于燒杯中，用氫氧化鈉溶液調節pH至中性，然后取25ml水樣進行消解分析。二是采用加入固體氫氧化鈉進行pH調節，這種方法對體積影響小，但難以控制，容易過量，操作不科學。調節pH值比較好的方法是：移取25m l（濃度高時酌量少取）的樣品至50ml的燒杯中，用移液管慢慢滴加25%的氫氧化鈉溶液調節至中性，記住所滴加氫氧化鈉的用量；然后另取25ml的樣品至50m l比色管中，用移液管滴加等量的25%氫氧化鈉溶液，直至pH調節完畢。水樣必須進行消解，其方法是采用手提式壓力蒸汽消毒器，將刻度管的蓋塞緊后，用一小塊布和線將玻璃塞扎緊（或用其他方法固定）放在大燒杯中置于高壓蒸汽消毒器。在國標中規定消解時間為30分鐘。通過精密度偏性實驗，采用鉬酸銨分光光度法測定水體中總磷，檢出限為0.01mg/L，加標回收率在90.0%～110%，盲樣均達標，符合中華人民共和國國家標準。

綜上所述，鉬酸銨分光光度法測定水體中總磷操作雖然復雜，但準確性好，靈敏度和精密度高，適用于地表水、污水、和工業廢水的測定。