总磷试剂研究报告 |
注：文中所提到的样品浓度均以P计。若要以PO43－计，将浓度值乘以3即可。
在天然水和废水中，磷以各种磷酸盐的形式存在。一般天然水中磷酸盐含量不高。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。磷是生物生长必需的元素之一，但水体中磷含量过高（如超过0.2mg/L），可造成藻类过渡繁殖，形成富营养化，使水质变坏。因此，磷是评价水质的重要指标。
水中磷的测定，通常按其存在的形式而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷。总磷指的是将水样直接消解转变为磷酸盐进行测量。国家标准方法采用的是《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》（GB11893-89）。其反应原理是：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，通常即称磷钼蓝。
由于国标方法操作步骤繁复，且量程较小，我公司利用它的反应原理，并依据USEPA认可的方法，研制了一套总磷测量试剂，不但扩大了检测量程，而且简化了测量操作，大大提高工作效率。
为检验这套试剂测量的可靠性，我们做了以下试验。做对比试验时不考虑消解过程，以磷酸盐标准溶液做样品进行测量。
1 与国家标准方法的对比试验
1.1 国标方法
1.1.1 试剂及仪器
① （1+1）硫酸。
② 10％抗坏血酸溶液：溶解10g抗坏血酸于水中，并稀释至100ml。贮存在棕色玻璃瓶中。
③ 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵于100ml水中。溶解0.35g酒石酸锑氧钾于100ml水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到300ml（1+1）硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。贮存在棕色玻璃瓶中。
④ 磷酸盐贮备溶液：将优级纯磷酸二氢钾于110℃干燥2h，在干燥器中放冷。称取0.2197g溶于水，溶于1000ml容量瓶中。加（1+1）硫酸5ml，用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0μg磷（以P计）。
⑤ 磷酸盐标准溶液：吸取10.00ml磷酸盐贮备液于250ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.00μg磷。
⑥ 分光光度计。
1.1.2 试验步骤
① 取数支50ml具塞比色管，分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0ml，加水至50ml。
② 向比色管中加入1ml10％抗坏血酸溶液，混匀。30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀，放置15min。
③ 用10mm比色皿于700nm波长处，以零浓度溶液为参比，测量吸光度。
④ 用吸光度及对应的浓度做标准曲线。
⑤ 测量样品。
1.1.3 数据记录 |
表1
序号 |
浓度（mg/L） |
吸光度 |
计算结果 |
1 |
0 |
0.000 |
B＝0.0007
A＝1.0086
R＝0.9995 |
2 |
0.02 |
0.015 |
3 |
0.04 |
0.034 |
4 |
0.12 |
0.126 |
5 |
0.20 |
0.214 |
6 |
0.40 |
0.410 |
7 |
0.60 |
0.598 |
用这条曲线测量标准样品，具体测量结果见下节表2。 |
1.2 欧陆方法
1.2.1 试剂及仪器
① 欧陆总磷专用试剂
包括：消解预装管、消解粉剂、钼酸盐溶液、抗坏血酸粉剂
注：国标方法最高可测至0.6mg/L，因此采用低量程试剂，即0－2mg/L。
② 待测标准溶液
③ ET1151M型测定仪
1.2.2 试验步骤
① 取待测样品5.0ml加入消解管中，混匀。
② 加入钼酸盐溶液0.1ml，混匀。
③ 加入抗坏血酸粉剂，摇晃使其溶解。
④ 待10min后，调用ET1151M型测定仪中总磷低量程曲线，调零后测量。空白样为去离子水。
1.2.3 数据记录 |
表二
标样浓度 |
国标方法 |
欧陆方法 |
实测浓度 |
相对误差 |
实测浓度 |
相对误差 |
0.1 |
0.087 |
－13% |
0.110 |
10% |
0.15 |
0.162 |
8% |
0.160 |
6.7% |
0.3 |
0.315 |
5% |
0.311 |
3.6% |
0.5 |
0.516 |
3.2% |
0.492 |
－1.6% |
由表2可见，欧陆方法测得的数据与标准值的相对误差在10％以内，而国标方法也大多在10％以内，偶尔有误差较大的数据可能是由繁复的操作过程带来的。 |
2 使用其他品牌仪器测量
我公司的总磷专用试剂不仅可用于ET1151M型测定仪，还可以广泛应用于其他各品牌的同类仪器。
2. 1 试验步骤
① 配制标准样品取代待测样品，用总磷专用试剂显色稳定后在分光光度计中创建工作曲线。测量波长选择610nm。
低量程（mg/L）：0，0.50，1.00，1.50，2.00
高量程（mg/L）：0，2.5，5.0，7.5，10.0
超高量程（mg/L）：0，5，10，15，20
② 调用工作曲线测量样品。
2.2 数据记录 |
表三
低量程 |
吸光度 |
0.000 |
0.145 |
0.297 |
0.427 |
0.560 |
浓度 |
0 |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
高量程 |
吸光度 |
0.000 |
0.143 |
0.289 |
0.425 |
0.558 |
浓度 |
0 |
2.5 |
5.0 |
7.5 |
10.0 |
超高量程 |
吸光度 |
0.000 |
0.147 |
0.295 |
0.422 |
0.565 |
浓度 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
注：表中的浓度单位为mg/L。
由表3计算出线性回归参数分别为：
| 低量程： |
B＝0.0054 |
高量程： |
B＝0.0034 |
超高量程： |
B＝0.0048 |
| |
A＝0.2804 |
|
A＝0.0559 |
|
A＝0.0281 |
| |
R＝0.9995 |
|
R=0.9998 |
|
R＝0.9996 |
调用工作曲线测量样品： |
表4
|
标样浓度 |
实测浓度 |
误差 |
相对误差 |
低量程 |
0.70 |
0.71 |
0.01 |
1.4% |
1.20 |
1.18 |
－0.02 |
－1.6% |
1.80 |
1.77 |
－0.03 |
－1.7% |
高量程 |
4.0 |
4.1 |
0.1 |
2.5% |
6.0 |
6.2 |
0.2 |
3.3% |
9.0 |
9.2 |
0.2 |
2.2% |
超高量程 |
7 |
7 |
0 |
0% |
12 |
13 |
1 |
8.3% |
18 |
18 |
0 |
0% |
注：表中的浓度单位为mg/L。
可见，此总磷专用试剂可用于其他品牌的光度计来测量水样的COD浓度，并不局限于我公司的配套仪器。 |
3 与进口品牌的对比试验
将ET1151M及配套总磷专用试剂测量结果与某进口品牌总磷分析系统测量结果做一个对比试验。数据记录如下： |
表5
|
标样 |
ET |
误差 |
相对误差 |
进口 |
误差 |
相对误差 |
低量程 |
0.05 |
0.04 |
－0.01 |
－20% |
0.05 |
0 |
0% |
0.50 |
0.52 |
0.02 |
4% |
0.51 |
0.01 |
2% |
1.00 |
1.00 |
0 |
0% |
1.00 |
0 |
0% |
2.00 |
2.03 |
0.03 |
1.5% |
2.02 |
0.01 |
0.5% |
高量程 |
0.5 |
0.5 |
0 |
0% |
0.5 |
0 |
0% |
2.0 |
2.0 |
0 |
0% |
2.0 |
0 |
0% |
5.0 |
5.2 |
0.2 |
4% |
5.0 |
0 |
0% |
10.0 |
10.2 |
0.2 |
2% |
10.1 |
0.1 |
1% |
超高量程 |
3 |
3 |
0 |
0% |
3 |
0 |
0% |
5 |
5 |
0 |
0% |
5 |
0 |
0% |
10 |
10 |
0 |
0% |
10 |
0 |
0% |
20 |
21 |
1 |
5% |
20 |
0 |
0% |
注：表中的浓度单位为mg/L。 |
4 消解总磷标样检验试剂的准确度
用我公司研制的总磷专用试剂和ET1151M型测定仪测国标总磷样品，包括消解过程（105℃，1h），结果如下： |
表6
样品编号 |
测定均值
（mg/L） |
标样保证值
（配制值） |
不确定度
（mg/L） |
误差
（mg/L） |
相对误差
% |
国标样203924 |
0.621 |
0.634 |
±0.028 |
－0.013 |
－2.05 |
数据表明，这套总磷专用试剂测量总磷标准样品的准确度很好，相对误差小于5%。 |
5 结论
以上试验说明，我公司研制的总磷专用试剂测量准确度高，量程范围大，使用方便；可与各品牌同类仪器配套使用，应用范围广。
欧陆科仪 |
