总磷是水样经消解后将各种形态的磷转变成
正磷酸盐后测定的结果,以每升水样含磷毫克数计量。
测定方法
正磷酸盐的常用测定方法有3种:
1、钒钼磷酸比色法。此法灵敏度较低,但干扰物质较少。
2、钼-锑-钪比色法。灵敏度高,颜色稳定,
重复性好。
3、
氯化亚锡法。虽灵敏但稳定性差,受
氯离子、
硫酸盐等干扰。
应用
水中磷可以以元素磷、
正磷酸盐、缩合磷酸盐、
焦磷酸盐、
偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在。其主要来源为
生活污水、化肥、
有机磷农药及近代洗涤剂所用的磷酸盐增洁剂等。磷酸盐会干扰水厂中的混凝过程。水体中的磷是
藻类生长需要的一种关键元素,过量磷是造成水体污秽
异臭,使湖泊发生
富营养化和海湾出现
赤潮的主要原因。我国
地表水环境质量标准(GB3838-2002)规定总磷容许值如下。
磷是饲料中的一种
营养素,是饲料的构成成分,是动物必需的常量
矿物元素。总磷是反映饲料中磷含量水平的指标。对
单胃动物来说,总磷中含有的
植酸磷是其所不能利用的,饲料中可以被动物利用的部分称为
有效磷。对
反刍动物来说,由于消化道中存在分解植酸磷的
植酸酶,因此可根据原料中总磷的含量和动物的营养需要量来设计配方。
总磷的测定
主题内容与适用范围
本标准规定了用
过硫酸钾(或
硝酸-
高氯酸)为氧化剂,将未经过滤的水样消解,用钼酸铵
分光光度测定总磷的方法。总磷包括溶解的、颗粒的、有机的和
无机磷。本标准适用于
地面水、污水和
工业废水。取25mL试料,本标准的最低检出浓度为0.01mg/L,测定上限为0.6mg/L。在酸性条件下,砷、铬、硫干扰测定。
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。
试剂
本标准所用试剂除另有说明外,
均应使用符合
国家标准或
专业标准的
分析试剂和
蒸馏水或同等纯度的水。
3、
高氯酸(HClO4),
优级纯,密度为1.68g/mL。
4、硫酸(H2SO4),1+1。
5、
硫酸,c(1/2 H2SO4)=1
mol/L:将27mL硫酸(3.1)加入到973mL水中。
6、
氢氧化钠(NaOH),1mol/L溶液:将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。
7、氢氧化钠(NaOH),6mol/L溶液;将240g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。
8、过硫酸钾,50g/L溶液:将5g过硫酸钾(K2S2O8)溶解
干水,并稀释至100mL。
9、抗坏血酸,100g/L溶液:溶解10g抗坏血酸(C6H8O6)于水中,并稀释至100mL。此溶液贮于棕色的
试剂瓶中,在
冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。
10、
钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵 [(NH4)6Mo7O24·4H2O] 于100mL
水中。溶解0.35g
酒石酸锑钾 [KSbC4H4O7· 1/2 H2O] 于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸(4)中,加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。此溶液贮存于棕色试剂瓶中,放在约4
摄氏度处可保存二个月。
11、浊度一色度补偿液:混合两个体积硫酸(4)和一个体积抗坏血酸溶液(9)。使用当天配制。
12、磷标准贮备溶液:称取0.2197±0.001g于110℃干燥2h在
干燥器中放冷的
磷酸二氢钾(KH2PO4),用水溶解
后转移至1000mL
容量瓶中,加入大约800mL水、加5mL硫酸(4)用水稀释至标线并
混匀。1.00mL此
标准溶液含50.0μg磷。本溶液在
玻璃瓶中可贮存至少六个月。
13、磷标准使用溶液:将10.0mL的磷标准溶液(12)转移至250mL容量瓶中,用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含2.0μg磷。使用当天配制。
14、
酚酞,10g/L溶液:0.5g酚酞溶于50mL95%
乙醇中。
仪器
实验室常用仪器设备和下列仪器。
1、医用手提式蒸气
消毒器或一般
压力锅(1.1~1.4kg/cm2)。
采样和样品
1、采取500mL水样后加入1mL硫酸(1)调节样品的pH值,使之低于或等于1,或不加任何试剂于冷处保存。
注:含磷量较少的水样,不要用
塑料瓶采样,因
磷酸盐易吸附在塑料瓶壁上。
2、试样的制备:取25mL样品于具塞刻度管中。取时应仔细摇匀,以得到溶解部分和悬浮部分均具有
代表性的试样。如样品中含磷浓度较高,试样体积可以减少。
分析步骤
1、空白试进行
空白试验,用水代替试样,并加入与测定时相同体积的试剂。
2、测定
消解
(1)过硫酸钾消解: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
烧杯中置于高压蒸气消毒器中加热,待压力达1.1kg/cm2,相应温度为120℃时、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。
注:如用硫酸保存水样。当用过硫酸钾消解时,需先将试样调至中性。
(3)硝酸-高氯酸消解:取25mL试样于
锥形瓶中,加数粒
玻璃珠,加2mL硝酸在
电热板上加热浓缩至10mL。冷后加5mL硝酸,再加热浓缩至10mL,放冷。加3mL高氯酸,加热至高氯酸冒
白烟,此时可在锥形瓶上加小漏斗或调节电热板温度,使消解液在锥形瓶内壁保持回流状态,直至剩下3~4mL,放冷。加水10mL,加1滴
酚酞指示剂。
滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加硫酸溶液使微红刚好退去,充分混匀。移至具塞刻度管中,用水稀释至标线。
注:① 用硝酸-高氯酸消解需要在通风橱中进行。高氯酸和
有机物的混合物经加热易发生危险,需将试样先用硝酸消解,然后再加入硝-酸高氯酸进行消解。
② 绝不可把消解的试作蒸干。
③ 如消解后有残渣时,用滤纸过滤于具塞刻度管中,并用水充分清洗锥形瓶及滤纸,一并移到具塞刻度管中。
④ 水作中的有机物用过硫酸钾氧化不能完全破坏时,可用此法消解。
发色
分别向各份消解液中加入1mL抗坏血酸溶液混匀,30s后加2mL
钼酸盐溶液充分混匀。
注:① 如试样中含有浊度或
色度时,需配制一个空白试样(消解后用水稀释至标线)然后向试料中加入3mL浊度——色度补偿液,但不加抗坏血酸溶液和钼酸盐溶液。然后从试料的
吸光度中扣除空白试料的吸光度。
② 砷大于2mg/L干扰测定,用
硫代硫酸钠去除。
硫化物大于2mg/L干扰测定,通氮气去除。铬大于50mg/L干扰测定,用
亚硫酸钠去除。
室温下放置15min后,使用
光程为10mm或30mm比色皿,在700nm波长下,以水做参比,测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后,从
工作曲线上查得磷的含量。
注:如显色时室温低于13℃,可在20~30℃水浴中显色15min即可。
工作曲线的绘制
取7
支具塞刻度管分别加入0.0,0.50,1.00,3.00,5.00,10.0,15.0mL磷酸盐标准溶液。加水至50mL。然后按测定步骤进行处理。以水做参比,测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后,和对应的磷的含量绘制工作曲线。
结果的表示
总磷含量以C(mg/L)表示,按下式计算:C=m/V,式中m为试样测得含磷量,μg; V为测定用试样体积,mL。