電爐消解法測定水中總磷

2012-11-15 07:20:02季燁鑫王良文陸勁松

綠色科技 2012年2期

巢駿，季燁鑫，樊歡，殷麗，王良文，陸勁松

（上海市崇明縣環境監測站，上海202150）

1 引言

總磷是水體監測的一個重要指標［1］，對于水體中總磷的測定，國家標準是用鉬酸銨分光光度法［2］。根據《水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB 11893-89）中的規定［3］，鉬酸銨分光光度法測定總磷時，使用高壓蒸汽鍋進行消解，鍋內壓力達到0.11kg／cm2，相應溫度120℃時，保持30min［4］。此法從樣品放入鍋內到最后取出時間一般需要90min且操作麻煩［5］，有時還會造成空白吸光值大幅度偏高（筆者實驗室曾經出現空白吸光值最高達到0.080），給大批樣品和應急監測工作帶來了許多不便。

為提高消解效率、簡化操作，筆者用電爐消解代替高壓蒸汽鍋消解，考察了各項試驗條件的最佳選擇，并在此基礎上繪制標準曲線，得出工作檢出限，進行水樣加標試驗。結果表明：用電爐消解操作簡便，節省時間，提高工作效率，同時也避免了空白吸光值偏高的情況。

2 試驗方法

主要儀器包括 HACH COD加熱器，HACH DR5000分光光度計，HACH COD反應管。

試劑包括過硫酸鉀溶液，50g／L；抗敗血酸溶液，100g／L；鉬酸鹽溶液，按GB11893-89配制；磷酸鹽標準使用溶液，2.00mg／L，由500mg／L磷酸鹽標準溶液稀釋定容配制。

2.1 待測水樣的制備與消解

取8.0mL采集固定好的水樣于反應管中，如水樣中含磷濃度較高，水樣體積可以減少取量，再定容到8.0mL。用蒸餾水代替待測水樣，配制空白試樣。向裝有待測水樣的反應管中加0.8mL過硫酸鉀，將管蓋旋緊后，插入已經升溫至150℃的HACH COD加熱器中，保持加熱30min后停止加熱，取出，放至室溫。

2.2 顯色

當消解液溫度降至室溫（但不低于顯色溫度）時，分別向各份消解液中加入0.4mL抗敗血酸溶液混勻，30s后加入0.8mL鉬酸鹽溶液充分混勻。

2.3 分光光度測量

室溫下放置10min后，使用HACH DR5000分光光度計，在700nm波長下，以空白試樣做參比，測定吸光值，從標準曲線上查得磷的含量。

2.4 標準曲線繪制

取7支潔凈的反應管，分別加入0.00mL，0.40mL，0.80mL，1.20mL，2.00mL，4.00mL，6.00mL 磷酸鹽標準使用溶液，加蒸餾水至8.00mL，然后消解，顯色，測定吸光值，和對應的磷的含量繪制標準曲線。得出對應線性回歸方程為：y＝0.068 7x＋0.002，相關系數r＝0.999 9，該方法在總磷濃度0.08～1.20mg／L范圍內線性比較穩定和良好。

3 結果與討論

3.1 試驗條件的選擇

3.1.1 過硫酸鉀用量和加熱時間

用正交試驗考察了使用不同的過硫酸鉀用量和加熱時間對總磷控制樣品（濃度為1.31±0.05mg／L）消解程度的影響，表中數據是總磷控制樣品在使用不同的過硫酸鉀用量和加熱時間消解后，比色所測得的吸光值，見表1。

表1 正交試驗

從表1中可以看出，過硫酸鉀用量0.8mL，加熱消解30～50min之間時，吸光值基本穩定，因此在本試驗中，選擇使用過硫酸鉀用量0.8mL，加熱消解時間為30min，既得到滿意的消解效果，又節省時間，而且過硫酸鉀量不應過大，影響后面的顯色。

3.1.2 抗敗血酸溶液和鉬酸鹽溶液的用量

從多次試驗中，總結發現使用0.4mL抗敗血酸溶液和0.8mL鉬酸鹽溶液，已經適當過量，滿足試驗中的顯色要求。

3.2 方法檢出限的測定

根據HJ 168-2010標準，重復7次空白試驗，將各測定結果換算為樣品中的濃度，濃度分別為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，計算7次平行測定的標準偏差S＝0.001 90，按公式MDL＝t（n-1，0.99）×S計算，當自由度為6，置信度為99%時，t＝3.143，計算方法檢出限是0.006mg／L。