鉬酸銨分光光度法測定總磷的主要影響因素及解決措施

文_李瑩 泰州市高港區環境監測站

我國在開展對水體具體情況的評價中，水中所含有的磷總量，是評價水環境質量的關鍵指標之一。天然水域內部所含總磷的含量相對較低，并不會對水質造成較大污染影響，但是我國當前諸多工業化工廠所排放的工業廢水，以及人類生活所排放的生活污水，均含有較高的磷含量。大量的磷為過度繁殖水中藻類提供了環境條件，而藻類植物繁殖到達一定數量之后，則會影響區域水源質量。因此針對水中總磷測定至關緊要，但是針對總磷采用鉬酸銨分光光度法加以測定，仍然存在很多問題。本次研究探究鉬酸銨分光光度法測定總磷的主要影響因素，并且針對其關鍵影響因素提出針對性解決策略。

1 鉬酸銨分光光度法測定總磷方法

在采用鉬酸銨分光光度法測定總磷過程中，需要確保參與測定過程中試劑的嚴格選用，為了確保鉬酸銨分光光度法最終對水樣中總磷含量測定質量，選擇試劑時保證硫酸新鮮，選用超純水、抗壞血酸、色度補償液、鉬酸鹽溶液、濁度補償液、磷等專業試劑。開展鉬酸銨分光光度法測定磷含量過程中，需要確保所選用儀器設備的合理性，常用儀器設備包括了電子分析天平、超純水、紫外可見分光光度計、比色皿、刻度管、燒杯等。在操作實驗中操作人員需要嚴格遵守相關規范標準，正確選擇針對性的測量儀器。

2 影響鉬酸銨分光光度法測定總磷的主因及對應措施

2.1 采樣瓶洗滌及樣品保存

由于總磷存在容易吸附特性，所以需要認真清洗采樣瓶。在清洗過程中可以首先采用鉻酸洗液將采樣瓶搖晃蕩洗，以洗去采樣瓶內粘附的異物。在蕩洗1次之后使用自來水、蒸餾水完成沖淋清洗。在此過程中切忌避免采用磷洗滌劑完成刷洗。水中的總磷水樣相對較不穩定，在采樣之后應當對其即刻完成分析。假若在采樣之后無法即時分析取得結果，可在選取樣品中加入pH低于2的鹽酸或者硫酸，并確保測定時間可以控制在24h之內完成。

2.2 調節pH

由于樣品保存pH低于2，在對總磷加以測定之前，需要調節水樣至中性，而不同的操作通常選擇的pH具體調節方法并不相同。其中一種測定方法是通過在100ml燒杯中選取水樣，調節氫氧化鈉溶液的pH至中性，選取水樣25ml完成消解分析。因為加入氫氧化鈉溶液,對最終選取水樣的總體積造成改變，影響了最終的水樣總磷測定結果的精準度。另外一種測定方法是為了避免改變水樣體積，可通過將固體氫氧化鈉加入其中，完成pH調節。此種方法雖然會減小對選取水樣體積的改變，但是通常無法控制且容易加入過量，因此此種測定操作方式也較不科學。

比較好的測定方法是在磷濃度較高情況下，選取少許或者濃度正常的水樣25ml，移動至50ml規格燒杯內部，使用移液管加入25%濃度氫氧化鈉溶液，調節pH為中性，記住移液管所加入氫氧化鈉的具體用量。另外選取25ml水樣至50ml比色管內，使用移液管滴加等量的25%濃度氫氧化鈉溶液來調節檢測樣的pH至中性。

2.3 核準曲線是否需要消解

基于《水和廢水監測分析方法》的第四版中，繪制總磷工作曲線需要確保水樣等同條件下完成消解，在實際的核準曲線繪制操作過程中，發現校準曲線消解并未存在較大差異（見表1），消解曲線等同于并未消解的最高點測值，曲線整體斜率B一致，曲線截距A存在一定差異，因此僅僅作為正常操作誤差。

配置磷標準貯備液過程中，選用KH2PO4（磷酸二氫鉀），為正磷酸鹽，樣品消解其根本目的就是為了能夠轉變縮合磷酸鹽及有機磷，至正磷酸鹽。基于此，確保較高的試劑純度以及較低的蒸餾水空白情況下，通過對校準曲線繪制程序加以逐漸簡化。無需將硫酸鉀加入其中消解，即可直接完成顯色。

表1 校準曲線消解吸光值及并未消解吸光值比較

2.4 樣品消解

樣品消解方法相對較多，通過采用電高壓鍋、普通高壓鍋、微波、高壓蒸汽消毒器完成水樣消解。在完成水樣消解之后自然冷卻高壓鍋。假若采用冷水完成強制性冷卻的話，則容易致使樣品的受壓不均發生外溢情況并損失水樣，會對最終的測定結果造成影響。

2.5 樣品過濾

有時在完成消解水樣之后存在混濁情況，過濾水樣時，應當重視清洗濾紙，避免損失。在測定操作過程中，在顯色之后過濾水樣，此種方法能夠節約時間，而且只需要將比色皿體積量加以過濾即可。通過采用3種不同濃度標準溶液展開實驗，得出結果（見表2）。在顯色之前及顯色之后過濾所得結果存在較大差異。顯色之前的過濾測值相較真實數值較低，但是兩數值之間存在的誤差情況較小，低于5%，這一測定誤差情況滿足實驗室質量控制針對總磷提出的具體要求。在顯色之后過濾最終得出的測量數值誤差相對較大，超出了50%，與實驗室質量控制要求不符。筆者認為導致顯色之后過濾造成較大誤差，其根本原因在于濾紙針對最終的成色磷鉬藍存在較強吸附作用，導致最終的測定結果相較預期偏低，因此應當確保在顯色之前完成過濾操作。

表2 顯色前后過濾測定結果比較

2.6 色度補償

通過消解完成水樣之后會產生顏色，此種顏色產生會對最終的測定結果造成影響，對此應當做色度補償液。色度補償液的配制：將50%硫酸和10%抗壞血酸溶液以2：1的體積比混合。色度補償操作：取出等同于所測定同量樣品的水樣加入50ml的比色管中，在定容之后加入3ml的色度補償液。測定其吸光度后，從水樣吸光度中扣除該值，完成校正，從而計算出水樣濃度。

2.7 顯色時間及顯色溫度

針對高濃度樣品在測定過程中，分子之間產生了劇烈碰撞，較多的有效碰撞導致較快的顯色反應，因此通常情況下并不需要15min就可以顯色。而低濃度水樣在測定中，由于水樣的分子間過于稀疏，在溫度相對較低情況下，分子整體運動速率較為遲緩，故整體顯色時間相對較長。因此，室內溫度在15℃以下時，可以在保證溫度控制為20～30℃水浴環境中，完成顯色反應以此確保顯色時間控制在15min。

2.8 比色皿吸附

最終成色磷鉬藍在比色皿上存在一定的吸附力，特別是高濃度水樣吸附能力更強，能夠提升0.003～0.005的吸光度，最終致使測得的水樣磷含量較實際濃度偏高。針對此種情況為了能夠減小誤差保證測定結果更加精準，可以對高濃度水樣采取如下方法。對于每次測定的水樣吸光度前，都用蒸餾水沖洗3次比色皿，之后再完成下一個水樣的測定，并且確保水樣的測量濃度為由低至高，盡可能減少或者避免比色皿吸附所致的誤差。在完成水樣測定之后，一般情況下能夠看到在比色皿上存在明顯藍色吸附物質，可將比色皿放置在鉻酸洗液，或者稀硝酸液體內完成浸泡之后沖洗，以備下次測定使用。

3 結語

鉬酸銨分光光度法測量水樣中的總磷應用比較廣泛，需要考慮對測定結果造成影響的多方面因素，保證每一個環節的準確可靠，才能夠取得精準的水樣磷含量結果，為環境管理工作提供真實有效的數據保證。