程梅
摘要:在环境监测中,测定水质中总磷的含量是判断水体富营养化的重要指标,针对《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》(GB 11893-89)(中华人民共和国国家标准)影响实验结果的重要细节问题进行优化和探讨。
关键词:总磷;分光光度法;差异;影响因素;探讨
在自然界天然水体或者生活污水、工业废水等水体中,磷大多以正磷酸盐、多磷酸盐、有机磷酸盐等化合物的形式存在,它们存在于溶液中、腐殖质粒子中或水生生物中。天然水中磷酸盐含量不高,但是一些化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长的必需的元素之一,但水体中磷含量过高可造成藻类的过量繁殖,富营养化,造成湖泊、河流透明度降低,水质变坏。因此,水质总磷的测定是评价水体质量的重要指标。本文就《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》(GB 11893-89)对试样进行测试时,对测定过程的影响因素进行探讨。
1.比色皿对测定结果的影响
《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》(GB 11893-89)(中华人民共和国国家标准)和《水质 总磷的测定 钼锑抗分光光度法》(本方法与GB 11893-89等效)(水和废水监测分析方法第四版)的方法原理、适用范围、试剂、仪器设备、消解以及分析等步骤一致,差异主要体现在《水质 总磷的测定 钼锑抗分光光度法》(本方法与GB 11893-89等效)(水和废水监测分析方法第四版)比色时可以用10mm或者30mm的比色皿,而《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》(GB 11893-89)(中华人民共和国国家标准)仅用30mm的比色皿進行比色,用10mm和30mm比色皿比色会导致校准曲线明显差异,见表1:
2、样品采集及保存方式对测定结果的影响
由于磷酸盐易被吸附,因此采样瓶必须清洗干净,切不可用含磷的洗涤剂洗涤,含磷量较少的水样,不要用塑料瓶采样。水样采集后应加硫酸酸化至pH≤1,或不加任何试剂于冷处保存,在24h内进行分析。经硫酸酸化保存的水样在用过硫酸钾消解前应先用氢氧化钠溶液调节至中性。
3、磷标准溶液的保存期限对测定结果的影响
配置的50.00ug/ml磷标准贮备溶液保存于玻璃瓶中至少可稳定5年,期间的斜率变化值为0.0290~0.0303,相对偏差<2.2%,满足分析吸收分管光度法要求其相对偏差小于5%的规定;2.00ug/ml的磷标准使用液在一个月内工作曲线情况为:2016年10月8日工作曲线的试剂空白吸光度A0=0.005,斜率b=0.0293,截距a=0.005,相关系数r=0.9997;10月18日工作曲线的试剂空白吸光度A0=0.004,斜率b=0.0296,截距a=0.000,相关系数r=0.9999;11月14日工作曲线的试剂空白吸光度A0=0.006,斜率b=0.0297,截距a=0.000,相关系数r=0.9999。由此可看出1个月工作曲线的斜率值相对偏差值为0.68%,相关系数均大于0.999,标准使用液在一个月内使用,工作曲线无显著差异,故磷标准使用溶液不必每次操作都现配。
4、工作曲线是否经消解对测定结果的影响
在标准分析方法中要求试剂空白和系列工作曲线标准溶液需经强氧化剂—过硫酸钾消解,鉴于磷酸盐标准溶液是用优级纯磷酸二氢钾配置的,消解对其影响应不大,故做了对比试验,实验结果见表2。
由上表可知,两者的斜率偏差为0.2%,相关系数均为0.9999,表明消解和未经消解的工作曲线无显著性性差异,为了减轻工作量,工作曲线可不经消解。
5、试样有色度、色度或经消解后呈现红色沉淀对测定结果的影响
若试样有色度或色度时,会对测定结果产生干扰,因此需要用配置一个空白试样(消解后用水稀释至标线)然后加入3ml浊度—色度补偿液(混合两体积1+1的硫酸和一个体积的10%抗坏血酸溶液),但不加抗坏血酸和钼酸盐溶液,然后从试样的吸光度中扣除空白试样的吸光度。若水样经消解底部呈现红色沉淀,会对比色产生干扰,此时需对消解的水样进行过滤处理后进行发色操作。
6、显色温度和显色时间对测定结果的影响
总磷的测定与显色温度和时间有关,通过实验发现,显色温度与显色时间在0℃~35℃范围内存在一定关系,而且随着显色温度的升高,显色液的稳定性逐渐下降,褪色速度逐渐加快,尤其是高浓度的水样更加明显。通常钼锑抗的显色条件为:室温(不低于13℃)下显色15min,如果在室内温度高的环境中,应从高浓度水样开始测定,尽可能缩短测定时间;在冬季温度低的条件下,15min的显色时间会出现显色不完全,使测定结果偏度,产生负干扰,为了减少测试时间,可在20~30℃水浴锅中显色15min,确保显色完全。
7、试剂空白及工作曲线的实验范围
通过对总磷项目工作曲线的分析,得出近40条工作曲线,一系列的工作曲线显示工作曲线的实验范围为:试剂空白吸光度A0的范围为0.002—0.010,A0≤0.010,斜率b范围为0.0290~0.0303,截距|a|的范围为0.000-0.005,|a|≤0.005。
因此,在掌握了测定总磷过程中的影响因素后,可短时间、高效的进行试验操作,最大程度地减少误差,获得准确有效的数据。
参考文献
[1]水和废水监测分析方法(第四版)中国环境出版社
[2]水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法(GB 11893-89)(中华人民共和国国家标准)
(作者单位:四川省仪陇县环境监测站)