連續(xù)流動注射分析儀(AA3HR)測定水中總磷

梁先芃

摘要：用連續(xù)流動注射分析儀（AA3HR）測定水中總磷，工作曲線的線性良好，準(zhǔn)確度和精密度高，能滿足國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。與傳統(tǒng)方法相比，利用該方法測定總磷，操作簡便，分析速度快，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，自動化程度高，適用于大批量分析水樣。

關(guān)鍵詞：連續(xù)流動注射儀分析儀（AA3HR）;測定;總磷

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）12-0138-02

磷是生物生長不可或缺的一種元素，也是評價(jià)水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在廢水和自然水中，磷的主要存在形式為磷酸鹽，包括縮合磷酸鹽、正磷酸鹽以及有機(jī)結(jié)合的磷。磷酸鹽可以存在于水生生物、水體、腐殖質(zhì)粒子中，在天然水中，磷酸鹽的含量一般不高，但是在一些工業(yè)廢水和生活污水中，磷的含量常常較高。當(dāng)水體中磷的含量過高時(shí)，會出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，過量的磷會引起藻類過度繁殖，使河流、湖泊透明度變低，最終導(dǎo)致水質(zhì)變壞。因此，準(zhǔn)確測定水中磷含量具有重要意義。測定的傳統(tǒng)經(jīng)典方法是鉬酸銨分光光度法（GB1189-89）。該方法分析周期長、試劑和樣品用量大、產(chǎn)生的廢液較多，且要求分析人員對分析方法有較好的把握，因而分析結(jié)果往往受到分析人員主觀因素的影響較大，不適合大批量的試樣分析。為了解決這個(gè)難題，人們做了大量的探索工作，研究出了一系列自動分析方法和裝置，其中連續(xù)流動分析法廣受關(guān)注。

連續(xù)流動分析技術(shù)具有試劑和試樣用量較少、分析速度較快、分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠、靈敏度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。在環(huán)境監(jiān)測、水文水質(zhì)監(jiān)測、醫(yī)學(xué)化驗(yàn)、工業(yè)實(shí)驗(yàn)室分析等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，應(yīng)用前景良好。

1連續(xù)流動注射分析儀的測定原理

1.1連續(xù)流動注射分析儀工作原理

在高精度蠕動泵推動下，樣品和試劑按照事先設(shè)定好的順序和比例混合，在化學(xué)反應(yīng)模塊中待測物質(zhì)與試劑充分反應(yīng)，同時(shí)在反應(yīng)模塊中注入均一、穩(wěn)定的氣泡將樣品按一定的規(guī)律間隔開，待樣品和試劑在反應(yīng)模塊中充分顯色后，進(jìn)入流通池進(jìn)行光度檢測，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄光度檢測信號值并作相應(yīng)處理。

1.2化學(xué)反應(yīng)原理

試樣在110℃及高壓（0.09MPa）條件下分為兩步消解。第一步使用堿性過硫酸試劑消解，之后加入酸試劑作為第二步消解。消解后的樣品溶液和鉬酸鹽及抗壞血酸反應(yīng)，生成藍(lán)色磷鉬化合物，在波長800nm下比色測定。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器

連續(xù)流動注射分析儀（AA3HR），由自動進(jìn)樣器、蠕動泵、高壓鍋、化學(xué)反應(yīng)模塊、比色計(jì)組成;一般實(shí)驗(yàn)室常用的儀器和設(shè)備。

2.2試劑

2.2.1堿性過硫酸鉀：分別稱取25.0g過硫酸鉀、10.0g硼酸、1.0g硫酸鈉、1.0g氯化鈉、0.8g氫氧化鈉溶解于600mL去離子水中，用去離子水稀釋定容至1000mL。

2.2.2硫酸溶液：在600mL去離子水中緩慢加入80mL濃硫酸，待冷卻至室溫后用去離子水稀釋定容至1000mL。

2.2.3鉬酸鹽溶液：稱取3.0g二水鉬酸鈉溶解于200mL去離子水中，緩慢加入20mL濃硫酸，待冷卻至室溫后用去離子水稀釋定容至500mL，再加入1mL 15%SDS溶液，儲于棕色瓶中。

2.2.4抗壞血酸溶液：稱取25.0g抗壞血酸溶解于200mL去離子水中，用去離子水定容到500mL，再加入1mL 15%SDS溶液，儲于棕色瓶中。

實(shí)驗(yàn)用水為新制備的去離子水。

2.3實(shí)驗(yàn)步驟

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

購買環(huán)保部制售的磷酸鹽磷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)500mg/L，用10mL大肚移液管準(zhǔn)確量取10mL于250mL容量瓶中并定容，得20mg/L磷酸鹽磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液。用5mL刻度分別移取5.00mL、4.00mL、3.00mL、2.00mL、1.00mL、0.50mL、0.00mL該貯備液于7個(gè)潔凈的lOOmL容量瓶中并定容。

2.3.2樣品保存與前處理

按照HJ/T91和HJ/T 164的相關(guān)規(guī)定采集和保存樣品。在采樣前用水沖洗所有接觸樣品的器皿，樣品采集于清洗過的聚乙烯或玻璃瓶中。用于測定總磷的水樣，采樣后應(yīng)立即加入濃硫酸至pH≤2，常溫下可保存24h;于一20℃冷凍，可保存一個(gè)月。

若樣品比較渾濁時(shí)，過0.45um濾膜后進(jìn)樣;若樣品濃度較大超過工作曲線最高點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)稀釋后進(jìn)樣。

2.3.3樣品檢測

按照連續(xù)流動注射分析儀（AA3HR）的使用說明書進(jìn)行儀器參數(shù)設(shè)置、工作曲線和樣品檢測操作。

3結(jié)果與討論

3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線

標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定結(jié)果見表1。

以測定信號值為縱坐標(biāo)，對應(yīng)的總磷質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性擬合方程為：y=36206·x+8970.1，相關(guān)系數(shù)r=0.9995。

3.2檢出限

用AA3HR的總磷分析模塊平行測定0.10mg/L的總磷標(biāo)準(zhǔn)溶液11次，依據(jù)導(dǎo)則的公式計(jì)算檢出限測定結(jié)果見表2。

計(jì)算方法如下式所示。

利用該方法測得的檢出限，連續(xù)流動分析儀（AA3HR）的檢出限低于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;該項(xiàng)測試結(jié)果表明，連續(xù)流動注射分析儀（AA3HR）能滿足相應(yīng)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析要求。

3.3準(zhǔn)確度和精密度的測定

實(shí)驗(yàn)分別對編號為203419（0.594±0.024mg/L）和203969（0.392±0.018mg/L）的總磷有證標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測定，實(shí)際測定結(jié)果見表3。可見，兩種不同編號的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品分別測定6次的結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)樣品各自的允許范圍內(nèi)且靠近真值，相對偏差小且相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1%，表明測定的準(zhǔn)確度與精密度良好。

4結(jié)論

通過連續(xù)流動分析儀（AA3HR）測定水中的總磷實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：該儀器能滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ670-2013的分析要求，且檢出限更低;與傳統(tǒng)分析方法（GB11893-89）相比，有很高的相似度，且比傳統(tǒng)分析方法操作簡便、分析快速高效、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，試劑試樣的用量少，產(chǎn)生的廢液少，對環(huán)境的二次污染小;自動化程度高，適用于大批量水樣分析。該儀器分析方法可替代傳統(tǒng)的總磷分析測試方法。