电炉消解法测定水中总磷

巢 骏，季烨鑫，樊 欢，殷 丽，王良文，陆劲松

（上海市崇明县环境监测站，上海202150）

1 引言

总磷是水体监测的一个重要指标［1］，对于水体中总磷的测定，国家标准是用钼酸铵分光光度法［2］。根据《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》（GB 11893-89）中的规定［3］，钼酸铵分光光度法测定总磷时，使用高压蒸汽锅进行消解，锅内压力达到0.11kg／cm2，相应温度120℃时，保持30min［4］。此法从样品放入锅内到最后取出时间一般需要90min且操作麻烦［5］，有时还会造成空白吸光值大幅度偏高（笔者实验室曾经出现空白吸光值最高达到0.080），给大批样品和应急监测工作带来了许多不便。

为提高消解效率、简化操作，笔者用电炉消解代替高压蒸汽锅消解，考察了各项试验条件的最佳选择，并在此基础上绘制标准曲线，得出工作检出限，进行水样加标试验。结果表明：用电炉消解操作简便，节省时间，提高工作效率，同时也避免了空白吸光值偏高的情况。

2 试验方法

主要仪器包括 HACH COD加热器，HACH DR5000分光光度计，HACH COD反应管。

试剂包括过硫酸钾溶液，50g／L；抗败血酸溶液，100g／L；钼酸盐溶液，按GB11893-89配制；磷酸盐标准使用溶液，2.00mg／L，由500mg／L磷酸盐标准溶液稀释定容配制。

2.1 待测水样的制备与消解

取8.0mL采集固定好的水样于反应管中，如水样中含磷浓度较高，水样体积可以减少取量，再定容到8.0mL。用蒸馏水代替待测水样，配制空白试样。向装有待测水样的反应管中加0.8mL过硫酸钾，将管盖旋紧后，插入已经升温至150℃的HACH COD加热器中，保持加热30min后停止加热，取出，放至室温。

2.2 显色

当消解液温度降至室温（但不低于显色温度）时，分别向各份消解液中加入0.4mL抗败血酸溶液混匀，30s后加入0.8mL钼酸盐溶液充分混匀。

2.3 分光光度测量

室温下放置10min后，使用HACH DR5000分光光度计，在700nm波长下，以空白试样做参比，测定吸光值，从标准曲线上查得磷的含量。

2.4 标准曲线绘制

取7支洁净的反应管，分别加入0.00mL，0.40mL，0.80mL，1.20mL，2.00mL，4.00mL，6.00mL 磷酸盐标准使用溶液，加蒸馏水至8.00mL，然后消解，显色，测定吸光值，和对应的磷的含量绘制标准曲线。得出对应线性回归方程为：y＝0.068 7x＋0.002，相关系数r＝0.999 9，该方法在总磷浓度0.08～1.20mg／L范围内线性比较稳定和良好。

3 结果与讨论

3.1 试验条件的选择

3.1.1 过硫酸钾用量和加热时间

用正交试验考察了使用不同的过硫酸钾用量和加热时间对总磷控制样品（浓度为1.31±0.05mg／L）消解程度的影响，表中数据是总磷控制样品在使用不同的过硫酸钾用量和加热时间消解后，比色所测得的吸光值，见表1。

表1 正交试验

从表1中可以看出，过硫酸钾用量0.8mL，加热消解30～50min之间时，吸光值基本稳定，因此在本试验中，选择使用过硫酸钾用量0.8mL，加热消解时间为30min，既得到满意的消解效果，又节省时间，而且过硫酸钾量不应过大，影响后面的显色。

3.1.2 抗败血酸溶液和钼酸盐溶液的用量

从多次试验中，总结发现使用0.4mL抗败血酸溶液和0.8mL钼酸盐溶液，已经适当过量，满足试验中的显色要求。

3.2 方法检出限的测定

根据HJ 168-2010标准，重复7次空白试验，将各测定结果换算为样品中的浓度，浓度分别为0.002 29mg／L，0.002 23mg／L，0.000 398mg／L，0.000 974mg／L，0.000 990mg／L，0.001 79mg／L，0.000 431mg／L，计算7次平行测定的标准偏差S＝0.001 90，按公式MDL＝t（n-1，0.99）×S计算，当自由度为6，置信度为99%时，t＝3.143，计算方法检出限是0.006mg／L。

3.3 精密度

用该方法对2.00mg／L和7.00mg／L磷酸盐标准溶液平行测定5次，精密度试验结果见表2，相对标准偏差分别为0.06%和0.04%，说明精密度良好。

表2 精密度试验结果（n＝5）

3.4 加标回收试验

在某些废水样品中加入一定量的磷酸盐标准溶液，使加标量分别为1.00μg和5.00μg，见表3，回收率为97.8%～103%。

3.5 实际水样测定

随机抽取4个地表水和4个废水，做钼酸铵法和电炉消解法的测定实际水样总磷浓度的对比，见表4。

表3 加标回收试验结果

表4 钼酸铵法和电炉消解法的实际水样测定对比

采用T检验法检验两种方法，可得出t＝2.033，给定a＝0.05，由t表查得t0.05（7）＝2.36，｜t｜＝2.033＜2.36，即两种方法测定结果之间无显著差异。

过硫酸钾使用量不能过少，不过导致消解不完全，对应的吸光值偏低，但同时也不能太过量，太过量同样会造成吸光值大幅度降低，可能是由于过量的过硫酸钾氧化了后来添加的抗败血酸，使抗败血酸失去了还原能力，使蓝色络合物不能生成。

一定要注意消解管的气密性，管盖一定要旋紧，否则样品蒸发，体积减少，使吸光值偏高，影响测定。最好将气密性好的反应管和管盖编号，固定搭配使用。

4 结语

电炉加热消解法测定总磷，消解过程只需30min，节省时间，使用HACH分光光度计比色，步骤简单，该方法的精密度和准确度也均良好，可以适用于地表水和废水中的总磷测定。

［1］张丰如，吴馥萍，梁奇峰.水体中总磷测定的影响因素研究［J］.分析科学学报，2006，22（3）：361～362.

［2］雷立改，马晓珍，魏福祥，等.水中总氮、总磷测定方法的研究进展［J］.河北工业科技，2011，28（1）：72～76.

［3］中国标准出版社第二编辑室.水质分析方法国家标准汇编［M］.北京：中国标准出版社，1999.

［4］国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法（第四版增补版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2002.

［5］武蕴华，李晓莲.水中总磷测定时水样预处理方法改进［J］.净水技术，2005，24（2）：77～78.