总磷测定中消解问题的研究

鲁蕴甜，邓靖，杨颖，于治森，王淼

（重庆市九龙坡区生态环境监测站，重庆400129）

摘要：指出了总磷是评价水质的一个重要指标，在运用钼酸铵分光光度法进行水中总磷测定的过程中，常用的消解方法是国标法，但是这种方法存在耗时长、高压易爆等问题。对此了国标法、恒温干燥箱法和微波消解法，考虑到国标法是大部分检验检测机构申请的资质认定方法，多用于对社会出具有法律效力的检测结果。对国标法不同消解条件的对比研究，摸索提出了采用该方法测定水中总磷的最佳前处理条件。以供参考。

关键词：总磷；钼酸铵分光光度法；消解方法；消解条件

中图分类号：X832文献标识码：A文章编号：1674-9944（2021）02-0108-02

1 引言

目前常用的总磷测定方法是钼酸铵分光光度法（GB11893-89）[1]，在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸一高氯酸）做试样小组，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，在锦盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色络合物，在700 nm波长下测定其吸光度，即可测定水中总磷的含量。

2 实验部分

2.1 设备和试剂

（1）设备：手提式压力蒸汽灭菌器；多通量微波消解萃取仪；恒温干燥箱；电热恒温鼓风干燥箱；紫外可见分光光度计。

（2）试剂：过硫酸钾，50 g/L溶液；抗坏血酸，

100 g/L溶液，贮于棕色试剂瓶中，在冷处可稳定几周，如不变色可长时间使用；磷标准使用液，2.0pg/mL；钼酸铵；酒石酸锦钾；硫酸。

3 消解方法

取50mL磨口带塞刻度管7支，依次加入0ug，1 ug，2 ug，6 ug，10 ug，20 ug 和30 ug标准磷溶液，另取50mL磨口带塞刻度管3支加入标准样品（总磷浓度0.157±0.008 mg/L），加水稀释至刻度，于比色管内加入4mL过硫酸钾溶液。

3.1 过硫酸钾——手提式压力蒸汽灭菌器加热消解（国标法）

上述比色管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧，放入大烧杯中置于手提式压力蒸汽灭菌器中加热，待压力达到1.1 kg/cm，相应温度为120℃时，保持30 min后停止加热，待压力表读数降至零后，取出放冷，定容至标线。

3.2 过硫酸钾——微波加热消解

取25mL样品和4mL过硫酸钾于消解罐中，加盖密封后置于微波消解仪中消解，冷却至室温后，移入50 mL的比色管中，定容至标线，摇勺。

3.3 过硫酸钾——恒温干燥箱消解

将比色管的盖塞紧后，放入大烧杯中再放入电热恒温干燥箱中，在120 ℃下消解30 min，等干燥箱温度下降到与室温相同时，取出比色管，定容至标线。分别向各份消解液中加入1 mL抗坏血酸溶液混匀，30 s后加2 mL钼酸盐溶液充分混匀，室温下放置15 min后，使用光程为30mm比色皿，在700 nm波长下，以水做参比，测定吸光度。测定结果见表1.

由表1的测定结果可知，3种消解方法相关系数都能满足要求，但截距存在一定差距，测定结果在准确度和精密度方面都能满足实验室对总磷的质控要求。在结果的准确性上3种消解方法都可以选择，3种方法的优缺点分别是：国标法需要纱布和绳子对比色管进行扎紧，过程较繁琐，消解时间较长，但消解效果稳定，曲线相关系数最好。对于资质认定只认证了国标法的检验检测机构，对社会出具有法律效力的检测结果时只能用该方法进行消解。微波加热消解法试验耗时短[2]，但缺点在于一台微波消解仪一次最多只能同时消解8个样品，样品数量较多时只能分两批甚至更多批次进行，不适用于样品较多的实验室。恒温干燥箱消解法消解时间也较长，优点在于消解过程较简单，不需要对样品进行包扎，干燥箱空间较大，易于操作[3]，可以一次处理较多样品，可大大缩短工作时间。

4 不同消解条件对吸光度影响实验

水样取自大溪河弯河嘴断面，分别采集3份瞬时水样，分别存于2~5 ℃冰箱冷藏，于采样当天通过3.1实验选择过硫酸钾一国标法作为消解方法，在该方法下设定不同消解时间、消解压力、消解温度，按照上述方法测定其总磷含量，并分析结果。

4.1 消解时间对吸光度影响

由表2和图1可见，消解开始的30 min前，水样的吸光度随着消解时间的增加而升高，表示水样中正磷酸盐的转化率在上升，消解开始后30~35 min，吸光度仍略有上升，但变化不大，也就是说不是消解时间越长就越好，因此，综合考虑消解效果和节约时间，确定最佳消解时间为30~35 min.

4.2 消解压力对吸光度影响实验

由表3和图2可见，吸光度随压力的升高而变高，表示水样中正磷酸盐的转化率也在上升，在0.11~0.12 MPa之间，吸光度值趋于稳定，因此，最佳消解压力不能小于0.11 MPa，在0.11~0.12 MPa为佳。

4.3 消解压力对吸光度影响实验

由表4和图3可看出，水样吸光度随消解温度升高而升高，当消解温度高于120℃以后吸光度有下降趋势，由此可见，最佳消解温度应控制在115~120℃，最好不超过120℃。在消解过程中，应关注压力表的检定及国内温度的校准，避免消解过程对水中总磷的测定结果产生影响。

5 结论

国标法、恒温干燥箱法和微波消解法，都适用于水中总磷的前处理，3种方法各有其优缺点，在实际工作中可以根据实际需要进行选择。利用国标法前处理总磷的最佳条件是：消解时间为30~35 min；消解压力不能小于0.11 MPa，在0.11~0.12 MPa为佳；消解温度不能超过120 ℃，控制在115~120℃.

中科睿谱提供水质检测标准物质、标准样品。包括：

（1）有机物：生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD、OC）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）

（2）无机指标：

① 植物营养元素 污水中的N、P为植物营养元素；

② pH值 主要是指示水样的酸碱性；

③重金属 重金属主要是指汞、镉、铅、铬、镍，以及类金属砷等生物毒性显著的元素。

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