屈 瑤
(山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)環(huán)保處環(huán)境監(jiān)測公司, 山西 介休 032000)
水中的磷酸鹽很容易被水生植物吸收,引起水生植物過度營養(yǎng)化而大量、過度繁殖,因此對水質(zhì)中磷含量的檢測是非常有必要的。測定的方法有很多種,有鉬銻抗分光光度法、離子色譜法、氧化亞錫還原鉬藍(lán)法、孔雀綠分光光度法等等,其中鉬銻抗分光光度法是平常實驗室比較常用、比較容易操作的傳統(tǒng)方法,但是存在絡(luò)合物穩(wěn)定時間短、靈敏度低、檢出限高的缺點,不能夠很好的檢測出微量磷的存在。而孔雀綠分光光度法,則擁有準(zhǔn)確率高、靈敏度高的優(yōu)點,相對于鉬銻抗分光光度法更勝一籌。
鉬銻抗分光光度法在實驗室中應(yīng)用較為廣泛,它相對于其他方法,優(yōu)點在于測定的線性范圍廣,通常在0.01~0.60 mg/L范圍內(nèi),加標(biāo)回收率在98.5%~105.0%之間,它還有一個最大的優(yōu)勢,就是操作起來簡單方便,這些是鉬銻抗分光光度法被經(jīng)常用來測定的主要原因。
每種方法都有它的優(yōu)缺點,鉬銻抗分光光度法也不例外。該方法的絡(luò)合物穩(wěn)定時間較短,導(dǎo)致觀察記錄的時間也變短了。雖然它操作簡單、便捷,但是對于測定人員的技術(shù)水平要求非常高,普通的非專業(yè)人員,如果沒有專業(yè)人員在一旁指導(dǎo),是很難完成這個方法的操作的。而且它的檢測限比較高、靈敏度又低,無法準(zhǔn)確測定水樣品中的微量磷的存在。不過這些不算很大的缺點,相對于其他問題來說還是可以忽略的,所以鉬銻抗分光光度法才會被廣泛使用。
孔雀綠分光光度法是另一種用得比較多的水中磷酸鹽測定方法,它的測定線性范圍在0~0.3 mg/L之間,加標(biāo)回收率范圍比鉬銻抗分光光度法稍小一些,在98.80%~101.67%范圍內(nèi)。其他方面對比起來并不輸給鉬銻抗分光光度法??兹妇G分光光度法的優(yōu)勢在于,它的靈敏度和準(zhǔn)確度都相對較高,離子絡(luò)合物的穩(wěn)定時間也比鉬銻抗分光光度法要長,更利于觀察和記錄。而且操作方法比鉬銻抗分光光度法更加簡單,不需要特定的專業(yè)人員操作或者在場,普通的非專業(yè)人員也可以簡單了解后操作上手,易于學(xué)習(xí)和普及。
但是,孔雀綠分光光度法需要在特定的條件下才能夠在水樣中發(fā)揮作用,只有在聚乙烯醇存在的前提下,顯色劑鉬銻抗—孔雀綠才能夠與磷酸鹽結(jié)合生成綠色絡(luò)合物,這是孔雀綠分光光度法比較劣勢的一點。
為了將兩種方法進(jìn)行對比研究,做了一個實驗。首先,取自來水、地下水、江水、魚塘水、工業(yè)廢水、生活污水的樣本,然后選用A方法:鉬銻抗分光光度法和B方法:孔雀綠分光光度法,在測定線性范圍內(nèi)對其進(jìn)行實驗,通過實驗研究得出下頁表1,表2。
從表1和表2可以看出:
1)在測定線性范圍內(nèi)。鉬銻抗分光光度法約等于孔雀綠分光光度法。
2)檢測下限。鉬銻鉬銻抗分光光度法高于孔雀綠分光光度法。
3)標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。鉬銻抗分光光度法大于孔雀綠分光光度法。
表1 A方法與B方法水中磷酸鹽質(zhì)量濃度測定及結(jié)果
表2 A方法與B方法的計算
除此之外,可以看出鉬銻抗分光光度法無法檢測出自來水中和地下水中的微量磷,而孔雀綠分光光度法卻能精確的檢測出,說明孔雀綠分光光度法靈敏度和準(zhǔn)確度都更高一些,更合適含磷量低的水樣品測定。通過以上數(shù)據(jù)可以看出,在測定線性范圍內(nèi),兩種方法的準(zhǔn)確度和精確度結(jié)果上差異不大。在實際應(yīng)用上,還是要看測定的目的是什么,從而選擇方便、正確率高的方法,鉬銻抗分光光度法和孔雀綠分光光度法的檢測結(jié)果從總體來說都比較適合大眾的要求。
沿用上個實驗的樣品,還做了一個加標(biāo)回收實驗,經(jīng)過分析得到的結(jié)果見表3。
表3 水樣品加標(biāo)回收率實驗 %
加標(biāo)回收率=(加標(biāo)試樣測定值-試樣測定值)÷加標(biāo)量×100%。
從表3可以看出:
1)A方法?;厥章试?8.5%~101.78%內(nèi),平均回收率為99.63%。
2)B方法?;厥章试?9.5%~101.67%內(nèi),平均回收率為99.98%。
由此可以看出,孔雀綠分光光度法的回收率比鉬銻抗光分分度法的更高一些,更接近100%。而且孔雀綠分光光度法對自來水和地下水的回收都有表現(xiàn)甚至超過100%,而鉬銻抗分光光度法,對自來水和地下水卻沒有檢出。
一般來說,很多水樣中磷酸鹽的測定方法實際操作起來都比較繁瑣,需要的儀器、器皿過多,試劑的配制也有一定難度,前期準(zhǔn)備時間過長,不能夠跟上現(xiàn)代發(fā)展速度。為了解決這個問題,技術(shù)人員研發(fā)出了適合快速測定的方法,即測試管測定方法。測試管測定方法的試劑是配制好直接封存在試管內(nèi)的,這種試劑要求在pH=19的條件下才能發(fā)揮作用,與水樣中的磷酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成藍(lán)色的絡(luò)合物(化學(xué)方程式:磷酸根+配位酸+試劑=藍(lán)色絡(luò)合物),絡(luò)合物顏色深則表示水樣品中的磷酸鹽含量高,絡(luò)合物顏色淺則表示水樣品中的磷酸鹽含量低,它們之間為正比關(guān)系。
測試管方法與其他兩個方法對比,有明顯優(yōu)勢:
1)時間上,測試管法需要的時間為35 min左右,鉬銻抗分光光度法則要長達(dá)2 h以上,孔雀綠法更久,需要3 h以上,測試管法效率大大提高。
2)儀器準(zhǔn)備上,測試管法只需要測試管、比色皿就能夠進(jìn)行,而鉬銻抗法需要比色管、紗布、高壓蒸汽爐、比色皿、723分光光度計,孔雀綠法需要比色管、錐形瓶、濾紙、天秤、比色皿、723分光光度計,后兩者要求的器械非常多,光是準(zhǔn)備這些用具就會耗費(fèi)很多時間,而測試管法需要的儀器簡單易取,大大節(jié)省了準(zhǔn)備時間。
3)操作方式上,測試管法由于事先已有試劑封存于試管中,只需取樣本放入操作,等待結(jié)果反應(yīng)就可以了;鉬銻抗法則要配制測試試劑,預(yù)先過濾或消解水樣后加入比色管,顯色后測量吸光度;孔雀綠法同樣也要先配制試劑,然后取樣本放入加熱、過濾,才能加入孔雀綠放置30 min,而后再使用分光光度計測定吸光度,過程比較繁瑣。
4)成本上,測試管法由于所需材料少又簡單,耗費(fèi)的成本只用十幾元;鉬銻抗法和孔雀綠法需要的材料多,耗費(fèi)成本要幾十元。
總的來說,測試管測定方法具有比較大的優(yōu)勢,它簡單便捷、經(jīng)濟(jì)實惠、效率高、容易掌握,雖然現(xiàn)今還不是很成熟,但是隨著時代的發(fā)展趨勢,是可以慢慢成為被推廣的測定方法的。
水樣中磷酸鹽的測定方法有很多種,目前被運(yùn)用最多的還是鉬銻抗分光光度法和孔雀綠分光光度法,但是為了更好的發(fā)展,需要的是更快、更便捷、更有效、更精確的測定方法,像測試管法這種新型的測定方法,擁有時間短、耗材少、操作簡易方便、成本低的優(yōu)點,對磷酸鹽測定的實驗起到了促進(jìn)作用,不久的將來,有可能會逐步取代傳統(tǒng)方法,成為新的發(fā)展趨勢。