成翠祥 (上海石化工業(yè)學校,上海 201512)
目前,人們對環(huán)保的關(guān)注度不斷提高,通過對水體的研究可知,如果其中含有過多的磷,則會出現(xiàn)藻類迅速繁殖的現(xiàn)象。因此,通過實驗,對水中的磷濃度進行了測定,此時的實驗研究具有一定的現(xiàn)實意義。但傳統(tǒng)的實驗方法具有復雜性、繁瑣性,并且在能耗、時間等方面的要求均相對較高,為了有效解決此問題,需要對實驗方法進行改進。
水中含有的磷屬于營養(yǎng)元素,它與水中的浮游藻類有著緊密的聯(lián)系,如果磷含量過高則會導致富營養(yǎng)情況的出現(xiàn)。為了全面掌握水中磷的含量,對其展開了系統(tǒng)的研究,但在研究過程中阻礙較多。
當前,關(guān)于磷濃度的測量方法具有豐富性與多樣性,以測定的原理為依據(jù),具體的方法可以分為兩種,一種為化學方法,即:分光光渡法;另一種為陰離子交換樹脂法,即:離子色譜法。同時,以化學反應過程為依據(jù),其方法較多,如:鉬酸銨分光光度法、羅丹明熒光分光光度法與其他方法等。
現(xiàn)階段,鉬酸銨分光光度法的應用最為普遍,主要是由于此方法具有眾多的優(yōu)點,如:準確性、便捷性與可操作性等。在此方法廣泛運用過程中,存在的不足逐漸顯現(xiàn),為了保證磷濃度測定的高效性與科學性,需要對其進行改進[1]。
鉬酸銨分光光度法主要是利用正磷酸鹽和鉬酸銨二者的反應,從而生成了磷鉬藍,它的顯色具有一定的穩(wěn)定性。該方法的化學機理是朗伯-比爾定律,在對磷濃度進行測定過程中,其準確性受朗伯-比爾定律適用性與磷鉬藍顯色效果的影響,前者主要的影響因素有工作波長與樣品濃度等,后者的影響因素主要有樣品pH值、顯色反應時間與環(huán)境溫度等。但當前,在實驗過程中,實驗方法存在諸多的不足,特別是在環(huán)境溫度、顯色反應時間、樣品pH值范圍與最佳工作波長等方面,為了有效解決上述環(huán)節(jié)存在的問題,需要對實驗方法進行改進[2]。
在實驗過程中,要對顯色反應時間進行合理的選擇,此時其參照的依據(jù)為國家標準方法,首先,要提取標準的磷溶液5mL即可,并對其進行稀釋,使其達到250mL,此后,將25mL的磷溶液裝在50mL的比色管中,并添加蒸餾水,使每個比色管中的溶液均達到50mL,最后,滴入抗壞血酸溶液與鉬酸鹽溶液分別為1mL與2mL,此后,將其進行靜置,其時間分別為3、5、10、15、20、25與30min。在時間達到后,對比色管中的磷溶液進行測定,其中的波長為700nm,進而便可以獲取不同的吸光度。
此次試驗要求室溫要保持在20℃,通過實驗可知,在5min到25min內(nèi),吸光度的變化較小,因此,在一定溫度下,顯色反應時間的選擇應在5min與25min之間。在此時間跨度內(nèi),溶液的顯色具有穩(wěn)定性,同時吸光度測定的效果良好。同時,顯色反應作為化學反應的一種,在實驗過程中,要關(guān)注反應的時間、室內(nèi)的溫度等因素,如果環(huán)境的溫度出現(xiàn)變化,則要根據(jù)改進后的實驗方法對顯色反應時間進行有效與合理的選擇。
將5支比色管中加入40mL的水,利用調(diào)節(jié)溶液,使其pH值分別達到3、5、7、9與11;同時再將15支50mL的比色管,并平均分成5組,每組中的3支比色管,分別為1支空白對照管與2支重復對照管,前者加入蒸餾水使其達到50mL,后者加入標準的磷溶液,同時加入30mL的水,并利用調(diào)節(jié)溶液,使其pH值分別達到3、5、7、9與11,在調(diào)節(jié)后,要求其總體積不能超過50mL,此后將滴入pH值對應的水使其達到50mL。最終實現(xiàn)了對磷溶液的獲取,再進行顯色反應。并對吸光度進行測定。根據(jù)實驗結(jié)果可知,吸光度的變化與pH值的變化有著一定的聯(lián)系。對于同質(zhì)濃度,但不同pH值的磷溶液而言,其吸光度的值差距較小,因此,在顯色反應中不用關(guān)注pH值。
在實驗過程中,將25mL的溶液放置在比色管中,此時的比色管為2支50mL的,在加入水后使溶液達到50mL,同時要加入抗壞血酸與鉬酸鹽,此時實現(xiàn)了顯色反應的實驗。在實驗過程中,對顯色時間跨度進行合理的選擇,并對波長進行設定,分別為680、690、700、710、720與730nm,在測定后對吸光度進行比較。通過比較可知,不同的波長其吸光度存在差異,在峰值的波長是710nm,而在700nm與720nm間的吸光度變化較小,此時的較小波動對磷濃度測定的結(jié)果影響較少。因此,實驗的最佳工作波長為710nm[3]。
本文主要研究了鉬酸銨分光光度法測定磷濃度實驗方法的改進,具體的內(nèi)容體現(xiàn)在三方面,相信,改進后的實驗結(jié)果將更加準確與科學。
[1]種園園.鉬酸銨分光光度法測定水體中總磷方法的探討[J].陜西水利,2013,01:156+163.
[2]朱素華,馮家望.鉬酸銨分光光度法測定水中總磷方法的改進[J].河南科技,2013,15:212-213.
[3]王海峰,李春燕,劉新俠.鉬酸銨分光光度法測定水中總磷的改進消解方法[J].中國給水排水,2009,16:81-83.