張琳琳，谷東杰

(中礦(天津)巖礦檢測有限公司，天津 300270)

1 引言

水中的磷主要以元素磷、正磷酸鹽、縮合磷酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和有機(jī)團(tuán)結(jié)合的磷酸鹽等形式存在[1]。隨著各類生活污水和工農(nóng)業(yè)廢水的排放，越來越多的磷進(jìn)入水中,嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境和人類身體健康，環(huán)境監(jiān)測中水質(zhì)總磷測定是研究領(lǐng)域中非常關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)?？偭啄軌蚍磻?yīng)水體受污染程度，是水體質(zhì)量評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在樣品采集保存和實(shí)驗(yàn)室測定過程中容易受到各類干擾,歷來是水質(zhì)監(jiān)測工作中的難點(diǎn)。

目前，國內(nèi)外測定水中總磷的方法很多，主要有鉬酸銨分光光度法/電感耦合等離子體發(fā)射光譜法/流動(dòng)注射分析法和磷鉬藍(lán)比色法，但比較常用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和鉬酸銨分光光度法這兩種方法。

2 實(shí)驗(yàn)方法簡介

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定水中總磷方便快捷。該方法的總磷檢出限為0.06mg/L。該方法適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水種總磷的測定。

鉬酸銨分光光度法是測定水中總磷的主要方法，是水體環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中主要推薦方法，廣泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測中。該方法適用于地面水、污水和工業(yè)廢水中總磷的測定，檢出限為0.01mg/L。

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法原理是經(jīng)消解的樣品注入電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀后，目標(biāo)元素在等離子體火炬中被氣化、電離、激發(fā)并輻射出特征譜線，在一定濃度范圍內(nèi)，其特征譜線的強(qiáng)度與元素的濃度呈正比。用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測總磷時(shí)激發(fā)電位高，并且其特征發(fā)射線在短波段，所以對(duì)光譜儀的分辨率有較高的要求[2]。

鉬酸銨分光光度法原理是在中性條件下過硫酸鉀使試樣消解，將磷全部氧化為正磷酸鹽。酸性條件下，正磷酸鹽與鉬酸鹽反應(yīng)生成磷鉬雜多酸，再被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色絡(luò)合物，于700nm波長處測定吸光度。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器條件和試劑

1.2.1 儀器條件

本次實(shí)驗(yàn)所用儀器為ICAP7400型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(儀器條件：射頻功率為1200W，載氣流量為0.5mL/min,觀測高度為15mm，譜線波長213.6nm)和723型紫外分光光度計(jì)。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法分析各類元素時(shí)，影響因素主要有射頻功率，載氣流量和觀測高度，不同的分析項(xiàng)目儀器參數(shù)存在一定的差異。紫外分光光度計(jì)需要帶有30mm比色皿。

1.2.2 試劑

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法所需試劑：硝酸(優(yōu)級(jí)純)，高氯酸，磷標(biāo)準(zhǔn)溶液和蒸餾水。

分光光度法所需試劑：過硫酸鉀，抗壞血酸，酒石酸銻鉀，鉬酸銨，磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，硫酸和蒸餾水。

1.3 樣品制備和測定

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法：ICP-OES法分析水中總磷時(shí)，一般用硝酸進(jìn)行消解。取搖勻后水樣100mL,加入5.0mL,硝酸，再加入2.0mL高氯酸，置于微波消解儀中，按照調(diào)好的參考條件消解約1h(消解溫度170℃)，后定容到原體積，上機(jī)測試。

分光光度法：取25mL搖勻后的水樣置于50mL具塞比色管，分別加入4mL過硫酸鉀，將具塞比色管的蓋塞緊后，用紗布和線(或橡皮筋)將玻璃塞扎緊，置于立式壓力蒸汽滅菌器中加熱，待壓力達(dá)到1.1kg/cm2,相應(yīng)溫度為120℃時(shí)，保持30min后停止加熱。待壓力表讀數(shù)降至零后，取出自然冷卻。之后分別加水稀釋至標(biāo)線。之后向比色管中加入1mL抗壞血酸溶液，混勻。放置30s后再加2mL鉬酸鹽溶液，充分搖勻，于室溫下放置約15min。用30mm比色皿，于700nm波長處，用純水做參比，測定吸光度。

3 討論

3.1 實(shí)際樣品測試結(jié)果對(duì)比

以采集的地表水作為本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)際樣品，以電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和鉬酸銨分光光度法分別測定實(shí)際樣品，進(jìn)行結(jié)果比較。結(jié)果見表1。

表1 實(shí)際樣品結(jié)果對(duì)比數(shù)據(jù)

從測定結(jié)果可以看出，用這兩種方法測定同一組的4個(gè)樣品，其測定結(jié)果基本一致，兩種方法間的相對(duì)偏差在要求的范圍內(nèi)。

3.2 實(shí)際樣品的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)比

用這兩種方法進(jìn)行實(shí)際樣品比較分析的同時(shí)，也進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品回收率的比較，測定結(jié)果見表2和表3。

表2 實(shí)際樣品質(zhì)控對(duì)比數(shù)據(jù)

表3 實(shí)際樣品質(zhì)控對(duì)比數(shù)據(jù)

由表1、表2和表3可以看出，測試的實(shí)際樣品、加標(biāo)回收和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)據(jù)結(jié)果無顯著性差異，兩種方法的測試數(shù)據(jù)相對(duì)偏差在要求范圍內(nèi)。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法最大的優(yōu)點(diǎn)是不僅能直接監(jiān)測無機(jī)磷，還能同時(shí)監(jiān)測有機(jī)磷[3]。該方法實(shí)驗(yàn)過程種只用到硝酸和高氯酸，沒有其他污染物，不會(huì)給環(huán)境帶來二次污染。同時(shí)，具有介質(zhì)干擾小，線性范圍廣和操作步驟簡單等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合高濃度、大批量樣品的分析檢測[4]。

鉬酸銨分光光度法測定水中總磷被廣泛采用。使用該方法進(jìn)行分析水中總磷時(shí)，濁度-色度補(bǔ)償，顯色時(shí)間和顯色溫度都會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響[5]。濁度-色度補(bǔ)償一般用樣品空白做濁度-色度補(bǔ)償。在工作中，如發(fā)現(xiàn)含量過高，檢測結(jié)果超工作曲線最高點(diǎn)，需重新取樣分析，這在一定程度上會(huì)增加工作量。