霍麗娜
(福建省測試技術研究所,福建 福州 350003)
總磷元素的含量是土壤環(huán)境質量的重要指標之一,磷含量高則會導致水污染。對土壤磷元素含量進行測定,有利于合理、有效地指導控制土壤磷含量措施的實施,對水污染的控制具有非常重要的意義。
目前,我國土壤中總磷含量測定依據的方法標準為HJ 632—2011《土壤 總磷的測定 堿熔-鉬銻抗分光光度法》,方法采用氫氧化鈉堿熔-鉬銻抗分光光度法。但是,該方法標準中所使用的pH指示劑2,4-二硝基酚在溫度低時配制困難,并且變色不明顯,有可能導致測定結果發(fā)生偏離,因此,本文使用酚酞替代2,4-二硝基苯酚作指示劑對測試結果的影響進行了研究。
島津UV-2600紫外可見分光光度計(島津公司)。
⑴ 2,4-二硝基酚指示劑的配制方法(ρ= 0.002 g/mL) :按HJ 632—2011的規(guī)定,即0.20 g 2,4-二硝基酚溶于適量水中,溶解后加水至100 mL,混勻。
⑵ 酚酞指示劑的配制配制方法(10 g/L):按GB/T 11893—1989《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》中的規(guī)定,即0.5 g酚酞溶于50 mL 95%乙醇中。
其他試劑配制按照HJ 632—2011《土壤 總磷的測定 堿熔-鉬銻抗分光光度法》的規(guī)定。
參照HJ 632—2011《土壤 總磷的測定 堿熔-鉬銻抗分光光度法》。
鉬銻抗法測定磷含量時絡合物的穩(wěn)定性很大程度上受溶液的酸堿度的影響[1],pH值過低與過高都會影響分析結果,當溶液pH值過低時,磷鉬藍雜多酸絡合物的結構會被破壞,導致顯色不完全,結果偏低;當溶液pH值過高時,磷鉬雜多酸和過量鉬酸銨同時被還原,顯色體系穩(wěn)定性降低,測試結果會偏低。
為了驗證酚酞指示劑對吸光值的影響,使用有證土壤標準物質GBW07446(GSS-17),按照HJ 632—2011的方法進行指示劑影響的實驗,利用2種指示劑分別調節(jié)樣品氫氧化鈉消化后的溶液酸堿度。2,4-二硝基酚調節(jié)溶液由無色剛變?yōu)槲ⅫS色[2],酚酞調節(jié)溶液由紅色剛變?yōu)闊o色[3],加入鉬酸鹽溶液顯色后比色測定吸光度,并計算總磷含量、相對偏差,結果見表1。
指示劑分別為2,4-二硝基酚(方法1)、酚酞(方法2)對應的曲線方程分別為:
由表1可見,相同磷含量的土壤標準物質使用酚酞和2,4-二硝基酚2種不同的指示劑指示調節(jié)樣品酸堿度,樣品吸光值沒有太大差別,經計算得到的總磷含量也沒有明顯差別,并且測定結果均在有證標準物質GBW07446(GSS-17)的質控范圍內228±14 mg/kg。
表1 酚酞和2,4-二硝基酚分別作指示劑對吸光值和測定結果對比
表2 不同指示劑對測定土壤樣品總磷含量的影響
由表2可見,對于普通土壤樣品,采用2種指示劑調節(jié)酸堿度測試得到的總磷含量也沒有顯著差異。
同一土壤樣品,分別使用酚酞和2,4-二硝基酚做指示劑調節(jié)酸堿度,樣品總磷含量測試結果無顯著差別,均在質控范圍。雖然2,4-二硝基酚(pH 2.4無色—4.4黃色)和酚酞變色范圍(pH 8.0無色—10.0紅紫色)不一致,但是由于鉬酸鹽是由鉬酸銨溶液加入(1+1)硫酸[4],再加入酒石酸銻鉀配制而成[5],其酸度較大,在本實驗中鉬酸鹽溶液對整個顯色體系的酸堿度起決定作用。經測試2種指示劑調節(jié)酸堿度后加入鉬酸鹽溶液,溶液pH值都在1左右。在實際操作中也可以在使用酚酞做指示劑調節(jié)好溶液酸堿度后再加入1-2滴稀酸(0.5 mol/L硫酸溶液),使2種指示劑調節(jié)的溶液酸堿度更接近。相比HJ 632—2011用2,4-二硝基酚作指示劑,改用酚酞做指示劑調節(jié)酸堿度辨色更容易,提高了測試效率,不受室溫條件限制。