钼酸铵分光光度法测定水体中总磷方法的探讨

种园园

（宝鸡市水文水资源勘测局 陕西 宝鸡 721006）

总磷是指水体中各种形态磷的总量，是反映水体受污染程度和湖库水体富营养化程度的重要指标之一。水体中含磷量的增加会导致水体质量下降，特别对于湖库水体，由于磷含量的增加，使得水体中浮游生物和藻类大量繁殖而消耗水中溶解氧，从而加速湖库水体的富营养化，因此准确测定水体中的总磷含量非常重要。

1 实验部分

1.1 实验原理

在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸-高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。

1.2 设备仪器

医用手提式蒸汽消毒器或一般压力锅（1.1kg/cm2～1.4 kg/cm2）；50ml具塞（磨口）刻度管；TU-1800紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）。

1.3 主要试剂

硫酸（分析纯）；ρ=1.84g/m l（分析纯）；硝酸（分析纯）ρ=1.4g/m l；高氯酸（优级纯）ρ=1.68g/ml；硫酸（分析纯）1+1；氢氧化钠（分析纯）；过硫酸钾（分析纯）；抗坏血酸（分析纯）；钼酸盐（分析纯）。

1.4 仪器参数

光度测量，波长700nm。

1.5 水样预处理

消解采用过硫酸钾消解，其方法是向试样中加4ml过硫酸钾，将具塞刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧（或用其他方法固定）放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器中加热，待压力达到1.1 kg/cm2，相应温度为120℃，保持30min后停止加热，待压力表读书将至零后，取出放冷。然后用水稀释至标线。

注：用硫酸保存水样时。当用过硫酸钾消解时，需现将试样调至中性。

1.6 标准曲线的绘制

分别准确吸取2.00ug/L的磷的标准使用液 0mL，0.50mL，1.00mL，3.00mL，5.00mL，10.0mL，15.0mL加入50mL具塞刻度管中，用蒸馏水稀释至25mL刻度线，向各具塞管中加4mL过硫酸钾，将具塞刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧（或用其他方法固定）放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器中加热，待压力达到1.1 kg/cm2，相应温度为120℃，保持30min后停止加热，待压力表读书将至零后，取出放冷。然后用水稀释至标线，分别向各份消解液中加入1ml抗坏血酸，混匀，30s后加2ml钼酸盐溶液，充分混匀。以蒸馏水水做参比，测定吸光度。

通过测定数据计算后，标准曲线线性回归方程为Y=0.0600X-0.0034，相关系数R＝1.0000。

2 空白、准确度、盲样试验测定

2.1 空白试验的测定

分析四次每次平行于测定两个空白值，通过分析测定水样空白值平行测定的相对偏差小于50%，绘制了空白试验质控图，均符合质控要求。

2.2 准确度的测定

分析四次水样进行加标回收试验，计算回收率P，其加标回收率总合格率90%～110%。

2.3 盲样测定

采用标准盲样，每次准确移取25.0ml盲样溶液于50mL具塞刻度管中，加入4mL过硫酸钾，将具塞刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧（或用其他方法固定）放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器中加热，待压力达到1.1 kg/cm2，相应温度为120℃，保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后，取出放冷。然后用水稀释至标线，分别向各份消解液中加入1ml抗坏血酸，混匀，30s后加2ml钼酸盐溶液，充分混匀。以蒸馏水做参比，测定吸光度。测量结果见表2。

表1 水样回收率表

表2 盲样测定结果表

本试盲样测定的数据在0.402mg/L～0.418mg/L误差范围，符合盲样标准：0.410±0.022mg/L。

2.4 精密度的测定

用实验室自配的标准液取0.1C、0.9C（C为标准曲线的测定上限），统一发放的标准水样、天然水样及加标天然水样，以随机次序每天一批，每次2份，分光法共6批。计算参数，空白批内标准差Swb=0.00204010，平均回收率96%，零浓度标准差 =0.00288511，检测线 0.01121154，回收率检验均合格。变异显著性检验（F）检验：当b/a＜F0.05时，无显著性差（NS）；当 F0.05＜b/a＜F0.01时，显著性证据不足；当b/a＞F0.01时，有显著性差异。计算批内变异和批间变异，精密试验 0.1C、0.9C，无显著性差（NS）。通过计算总变异（f）、总标准差（St）、指标检出限（W）、总标准差，均检验合格（总标准差检验当 St＜w时，总标准差合格（是）；当 St＞w时，总标准差不合格（否））。精密度偏算：批内变异和批间变异，精密试验0.1C、0.9C，结果表明：根据质控图分析100%的点数落入控制限内，表示点的分布合理；没有连续7点偏在中心线同侧，表明测得结果没有异常；没有连续7点递升递降现象发生，表示没有失控趋势；没有相邻三点中的两点屡屡接近控制线，表示测试质量正常。

3 结论及体会

现实生活中，有些人对总磷和磷酸盐概念还很模糊，认为清洁的水样无须消解，所测的磷酸盐即为总磷；另外遇到浑浊的水样，测定总磷时先进行过滤，再消解，其实这样测定的并非总磷，而是可溶性总磷。总磷的水样不稳定，样品中需加盐酸或样品硫酸至pH≤2，并在24h内进行测定。由于样品保存的pH≤2，因此测定前需将水样调节至中性。其方法一是取100m l水样于烧杯中，用氢氧化钠溶液调节pH至中性，然后取25ml水样进行消解分析。二是采用加入固体氢氧化钠进行pH调节，这种方法对体积影响小，但难以控制，容易过量，操作不科学。调节pH值比较好的方法是：移取25m l（浓度高时酌量少取）的样品至50ml的烧杯中，用移液管慢慢滴加25%的氢氧化钠溶液调节至中性，记住所滴加氢氧化钠的用量；然后另取25ml的样品至50m l比色管中，用移液管滴加等量的25%氢氧化钠溶液，直至pH调节完毕。水样必须进行消解，其方法是采用手提式压力蒸汽消毒器，将刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧（或用其他方法固定）放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器。在国标中规定消解时间为30分钟。通过精密度偏性实验，采用钼酸铵分光光度法测定水体中总磷，检出限为0.01mg/L，加标回收率在90.0%～110%，盲样均达标，符合中华人民共和国国家标准。

综上所述，钼酸铵分光光度法测定水体中总磷操作虽然复杂，但准确性好，灵敏度和精密度高，适用于地表水、污水、和工业废水的测定。