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影响总磷监测结果因素的分析

2019.4.30
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韩金龙

致力于为分析测试行业奉献终身

  1.概述 
  为了保护水质,控制危害,我国已将总磷列为环境监测的正式监测项目之一,并制定了水环境质量标准和污水排放标准,作为水质评价的重要指标之一。在总磷的测定中,有些因素或步骤会影响测定结果,现列出以下方面来避免工作中出现不必要的失误。 
  2. 影响总磷最终测定结果的原因分析并提出优选方法 
  2.1样品的采集和保存不当造成结果不准确 
  由于磷酸盐易于吸附,因此采样瓶必须认真清洗,可先用铬酸洗液或稀盐酸清洗,不可用含磷洗涤剂进行刷洗。当采集含磷量较少的水样时,不应使用聚乙烯瓶。因为含磷的水样不稳定,采样后应立即进行分析,这样可以使测定结果变化最小,若不能立即分析,样品需加硫酸酸化至pH≤1,并在24h内尽快测定。测定前需将水样调节至中性。 
  2.2.水样消解方法的比对,实验中选择更适合的方法 
  样品的消解方式很多,实验室常用的是过硫酸钾消解法,根据消解过程中所用仪器的不同,又可为四种方法: 
  2.2.1高压蒸汽消毒器消解 
  GB11893-89《钼酸铵分光光度法》中规定水样于压力1.1kg/cm2(相应温度为120℃)时,消解30min,但也有资料指出,10 min即可达到完全消解。消解过程中,比色管中溶液加到25ml,加塞后用纱布细线扎紧,以免加热时玻璃塞冲出,造成样品损失,使测定结果偏小。样品消解完,应让高压锅自然冷却。如强制冷却,易导致样品压力不平衡而外溢,造成样品损失。消解后样品混浊时,应对样品进行过滤,过滤时要注意对滤纸的清洗,避免滤纸吸附造成损失。 
  2.2.2 烘箱加热消解 
  此方法是利用恒温干燥箱代替传统的蒸汽消毒器,取25ml样品于具塞比色管中,加4ml过硫酸钾,将用一小块纱布将比色管口扎紧,放入120℃鼓风干燥箱中,30min后取出,冷却至室温再进行下一步操作。该方法不仅操作简便,温度更易控制,工作时间缩短,而且不会出现比色管中试样外溢等现象,测定结果准确。 
  2.2.3 电热板或可调电炉加热煮沸消解 
  此方法为国标规定的不具备高温高压消解条件时,所用的消解方法,可用150ml锥形瓶,加入消解所用试剂于可调电炉上加热消解。由于温度不好控制,应尽量选用可调电炉加热。 
  2.2.4 HACH管快速消解 
  本方法取水样于HACH管中,用COD加热仪加热,达到消解目的。此方法消解时间短,所用试剂量少,实验结果也能达到国标要求。国标与快速测定法实验步骤对比如下表3: 
  2.3钼酸铵分光光度法测定总磷含量 
  此方法原理是在酸性条件下,将磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被抗坏血酸还原,则变成蓝色络合物,通常称磷钼蓝。 
  2.3.1显色剂的加入 
  显色测定时先将比色管中溶液定容至50ml,依次加入抗坏血酸溶液,混匀,30s后加钼酸盐溶液,充分混匀。显色剂的加入量直接影响到显色体系的最终体积,因此显色剂需准确移取。 
  2.3.2显色时间和显色温度的影响 
  高浓度样品,由于分子间的有效碰撞较多,显色反应较快,一般无需15min显色。低浓度样品由于分子间稀疏,温度低时分子有效碰撞较少,显色时间较长;而温度高时分子运动速度快,显色时间也就缩短。因此经分析实验发现,当显色温度为25℃,显色时间5min吸光度即可达到最大值。当室温降至15℃以下时,可放在20~30℃水浴中,或开空调保证显色温度。 
  当样品显色后,应尽快测定吸光度。实验表明,当室温为15℃时显色持续时间为30min左右;而当室温30℃时,显色持续时间为20min。所以在测定样品的过程中应严格控制比色的时间。 
  2.3.3 比色皿的吸附 
  最终成色的磷钼蓝在比色皿上的吸附较强,高浓度吸附尤其明显,吸光度可提高0.003~0.005,导致结果偏高。为了准确测定,对高浓度样品可采取每测定一个样品,比色皿用蒸馏水冲洗3遍,再测定下一个样品,并且尽量按浓度从低到高的顺序测定,以减少吸附产生的误差。测定完成后,往往可以在比色皿上看到壁上有明显的蓝色吸附物,应将比色皿放在铬酸洗液或硝酸中浸泡片刻,再进行冲洗。 
  3.小结 
  在总磷的监测分析过程中,采样瓶的选择、洗涤,水样消解方法的选择,显色时间和温度的控制,比色皿的清洗等都直接影响到总磷的测定结果。因此从样品采集、保存,样品的预处理到显色、测定,尽可能的使用玻璃器皿,并且冲洗干净,防止吸附影响测定结果;消解方法的选择,在保证消解完全的前提下可选择操作简便的烘箱消解法;显色温度和时间最好按照国标中规定的总磷测定方法――钼酸铵分光光度法中的要求严格进行操作。只有在实际操作中避免出现失误,才能提供准确的分析数据,保证实验室质量。 

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