排口水中總磷含量測定的方法改良

陳健梅

(云南解化清潔能源開發有限公司解化化工分公司， 云南 開遠 661600)

我公司監控排口水中的總磷含量測定執行GB 11893-89《水質總磷的測定——鉬酸銨分光光度法》[1]，標準中規定過硫酸鉀消解試樣時，將具塞刻度管蓋緊，用一小塊紗布和線將玻璃塞扎緊，放在大燒杯中置于一般壓力鍋中加熱，待壓力達 1.1 kg/cm2，相應溫度為 120 ℃ 時，保持 30 min 后停止加熱。待壓力表讀數降至零后，取出放冷值室溫，然后才能開始進行比色測定。整個消解過程耗時長，具塞刻度管的玻璃塞出現許多細裂紋，多次使用之后直接炸裂無法使用，同時消解的空白試樣的吸光值也特別高，導致排口水質監測的數據沒法及時報出，測定結果的準確度也出現質疑[2]。

1 試驗部分

1.1 儀器試劑

1)過硫酸鉀溶液，50 g/L;

2)抗壞血酸溶液，100 g/L;

3)銻鉬酸鹽溶液：溶解 13 g 鉬酸銨于 100 mL 水中，溶解 0.35 g 酒石酸銻鉀于 100 mL 水中。在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加到 300 mL 硫酸(1+1)中，加入酒石酸銻鉀溶液并且混合均勻。

4)醫用手提式蒸氣消毒器或一般壓力鍋(1.1～1.4 kg/cm2);

5)50 mL 具塞刻度管;

6)分光光度計。

1.2 分析步驟

1.2.1 原理

在中性條件下用過硫酸鉀，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[3]。

1.2.2 分析步驟

1)過硫酸鉀消解：取適量試樣于 150 mL 的燒杯中，加 4 mL 過硫酸鉀溶液，用少量水沖洗瓶壁至溶液體積為 20 mL,加幾小片陶瓷片防止爆沸，蓋上玻璃表面皿，置于電爐上調壓控溫緩緩煮沸 20 min，至溶液快蒸干為止，冷卻至室溫，定量轉移到 50 mL 容量瓶中，用水稀釋至約 25 mL。同時做空白試驗。

2)加入 10.0 mL 銻鉬酸鹽溶液，搖勻，3.0 mL 抗壞血酸溶液，定容，混勻，放置 10 min，以試劑空白作參比液，用 1 cm 比色皿，在波長 690 nm 處測定吸光度并作工作曲線。

1.2.3 結果的表示

總磷含量以P計(mg/L)，用以下表達式計算：

2 結果與討論

1)對比三個不同分析室的測定的幾個監測水樣點的測定數據，發現不相符合之處，尋找、分析測定過程的原因，測定結果見表1。

表1 3個分析室測定不同水樣總磷含量測定結果 mg/L

從表1可知：水分析組與市環境監測站的測定結果一致，中心監測站的測定結果偏低。水分析組采用加過硫酸銨加熱煮沸氧化全部磷為正磷酸鹽，市環境監測站和中心監測站采用加過硫酸鉀加壓加熱氧化全部磷為正磷酸鹽。最后都采用鉬酸銨分光光度分測定磷含量。測定方法原理基本一致，查找中心監測站的測定結果偏低原因。

2)檢查中心監測站的總磷測定原數數據記錄，測定時取樣量沒有執行標準規定，取樣量過少，空白消解后測定的吸光度值高低不一，有的高達0.051。與水分析組采用加熱煮沸消解后測定同一樣品的數據對比見表2。

表2 監測站的總磷測定部分原數數據與水分析組測定結果

從表2可得，空白消解后測定的吸光度值過高且不一，可能存在污染，反復尋找可能的污染源，最后發現更換玻璃塞沒有細裂的刻度管后，空白消解后測定的吸光度值僅為0.001～0.003之間，具塞刻度管的玻璃塞出現許多細裂紋是污染空白的最主要原因；水樣中總磷含量屬于半微量分析，選擇合理的取樣量更能保證結果的準確度。

3)用高壓蒸氣消解水樣，刻度管的玻璃塞出現細裂紋是無法避免的，頻繁的刻度管更換也不合理，且此消解方法過于耗時，采用加熱煮沸消解水樣全部磷氧化為正磷酸鹽，與高壓蒸氣消解水樣中磷[4]，測定結果見表3。

表3 加熱煮沸消解與高壓蒸氣消解測水樣中總磷結果 mg/L

從表3可得，加熱煮沸消解和高壓蒸氣消解水樣全部磷為正磷酸鹽，用比色法測定水樣中總磷含量，幾個樣點的測定結果相對誤差在2.2%～7.4%之間，該消解方法可行，加熱煮沸消解比之高壓蒸氣消解可提前 1.5 h 完成測定，解決問題后中心監測站監測排口水各項指標上午就能及時報出結果。

4)采用加熱煮沸消解水樣全部磷氧化為正磷酸鹽方法，測定水中總磷進行加標試驗，測定結果見表4。

表4 加熱煮沸消解測定加標試驗測定結果 mg/L

從表4可得，加熱煮沸消解替代高壓蒸氣消解水樣全部磷為正磷酸鹽，用比色法測定水樣中總磷含量加標試樣，不同加標量回收率達95.5～104%，方法可行，能及時報出測定結果，解決了具塞刻度管的玻璃塞出現許多細裂紋的問題,走出了因玻璃塞細裂紋導致污染導致空白吸光度值高、若暫時沒有高壓鍋設備時需測定總磷含量的困境。

3 結論

排口水中的總磷含量測定執行GB 11893-89《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》的方法進行改良，分析純的過硫酸鉀通過重結晶除去干擾測定的雜質，降低空白測定的吸光值；高壓蒸氣消解改為加熱煮沸消解水中的全部磷為正磷酸鹽，再用鉬酸銨分光光度法測定總磷含量，能縮短分析時間 1.5 h，滿足及時對水質監控的需求；通過加標回收試驗，回收率在96%～104%之間，方法測定準確度符合要求。同時，水樣中總磷含量屬于半微量分析，選擇合理的取樣量更能保證結果的準確度。若水樣異常或復雜，加熱煮沸消解過程中出現爆沸時，還是要采用高壓蒸氣消解消解水中的全部磷，再進行鉬酸銨分光光度法測定操作。