微波消解鉬酸銨分光光度法測(cè)定水中總磷
磷在自然界中分布很廣，以各種磷酸鹽的形成存在。它是生物生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)元素，水質(zhì)中含有適度的營(yíng)養(yǎng)元素會(huì)促進(jìn)生物和微生物生長(zhǎng)，令人關(guān)注的是磷對(duì)湖泊、水庫(kù)、海灣等封閉狀水域，或者水流遲緩的河流富養(yǎng)化具有特殊的作用。
由于人為因素，在水域中的磷逐漸富集，伴隨著藻類(lèi)異常增殖，使水質(zhì)惡化的過(guò)程稱(chēng)為“富營(yíng)養(yǎng)化”。在這個(gè)過(guò)程中，水體由于藻類(lèi)大量增殖和腐爛分解，消耗水中的溶解氧，有害于魚(yú)類(lèi)等水生動(dòng)物的生長(zhǎng)，降低水的透明度，降低了水資源在飲用、游覽和養(yǎng)殖等方面的利用價(jià)值，為保護(hù)水質(zhì)，控制危害，在環(huán)境臨測(cè)中總磷已列入正式的臨測(cè)項(xiàng)目。
傳統(tǒng)檢測(cè)方法中，水樣的預(yù)處理采用硝酸一高氯酸電熱板消解或過(guò)硫酸鉀高壓鍋消解，操作繁瑣，費(fèi)時(shí)，遇特殊水樣，消解不徹底。本文采用過(guò)硫酸鉀微波消解法測(cè)定。實(shí)驗(yàn)表明，樣品的消解可以進(jìn)行的更精確徹底，由于微波直接向樣品釋放能量(熱是副產(chǎn)物)，避免了傳統(tǒng)方式(熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流)中能理的損失，提高了能理的使用效率，使消解速度大大提高，同時(shí)達(dá)到較好的精密度和準(zhǔn)確度。對(duì)不同來(lái)源的水質(zhì)進(jìn)行傳統(tǒng)法與微波法比較，實(shí)驗(yàn)表明，兩種方法測(cè)定結(jié)果之間具有良好的可比性。
2． 實(shí)驗(yàn)部分
2．1．原理
在中性條件下用過(guò)硫酸鉀，使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽，在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)，在銻鹽存在生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色絡(luò)合物。
2．2．儀器設(shè)備及主要試劑
(1)儀器設(shè)備
A．分光度計(jì)
B．微波爐：數(shù)字顯示，功率可調(diào)的家用微波爐
C．FR 100型密封微波消化罐
D．50ml比色管若干
(2)試劑
A．5%過(guò)硫酸鉀溶液
B．10%抗壞血酸溶液
c．鉬酸鹽溶液：溶液13g[(NH4)6MO70244H20]于100ml水中。溶解0．35g酒石酸銻鉀[KSbC4H407．1／2H20]于100ml水中，在不斷攪拌下把鉬酸銨溶液徐徐加入300ml硫酸(1+1)中，加酒石酸銻鉀溶液并混合均勻。此溶液貯存于棕色試劑瓶中，在冷處可保存二個(gè)月。
D．磷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：稱(chēng)取0．2197±O．001g于110~C干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氫鉀，用水溶解后轉(zhuǎn)移至1000ml]容量瓶中，加入大約800ml水，加5ml(1+1)硫酸，用水稀釋至標(biāo)線并混勻。lml此標(biāo)準(zhǔn)溶 液含50．0ug磷。
E．磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：半10．00ml磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(D)轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線并混勻，1．00ml此標(biāo)準(zhǔn)溶液含2．00ug磷。2．3．分析步驟
2．3．1．消解
準(zhǔn)確移取量混勻水樣于FR一100型微波消化罐中，加水至約25ml，加人4ml過(guò)硫酸鉀溶液，放上內(nèi)蓋，旋緊外蓋，輕輕搖動(dòng)消化罐使溶液混勻，每次5—6個(gè)消化罐均勻在微波爐負(fù)載盤(pán)上圍成一圈，關(guān)上爐門(mén)即可開(kāi)啟微波爐電源進(jìn)行消化。消化時(shí)選用中等功率，消解8分鐘。
2．3．2．發(fā)色
水樣消解好后，取出消化罐用流水冷卻，旋開(kāi)外蓋，用蒸餾水沖洗內(nèi)蓋干凈后，收集試液于50ml比色管中，定容，分別向各份消解液中加入1ml抗壞血酸溶液，混勻，30s加2ml鉬酸溶液，充分混勻。
2．3．3．分光光度測(cè)量
室溫下放置15分鐘后，使用光程為20mm比色皿，在700mm波長(zhǎng)下，以水做參比，測(cè)定吸光度？鄢瞻讓(shí)驗(yàn)的吸光度后，從工作線上查得磷的含量。
2．3 4空白實(shí)驗(yàn)
按上述步驟(2．3．1-2．3．3)規(guī)定進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，用水代替試樣，并加入與測(cè)定相同體積的試劑。
2．4．計(jì)算
總磷含量以c(mg／L)表示，按下式計(jì)算：
C=m/v
式中：m---試樣測(cè)得含磷量，ug
v---測(cè)定用試樣體積，ml
3．結(jié)果與討論
3．1空白值測(cè)定及標(biāo)準(zhǔn)回線繪制
分取0．O，1．00，3．oo，5．00，8．00，10．00，15．00ml磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液于消解罐中，按2．3．1--2．3．3步驟操作，得一標(biāo)準(zhǔn)曲線如下表，空白試驗(yàn)每日做兩個(gè)平行，累積10天數(shù)據(jù)如下表。
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由表1可知，實(shí)驗(yàn)后計(jì)算得檢測(cè)限為O．008ml／1，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)為0．9997，剩余標(biāo)準(zhǔn)差為0．0057。均滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制要求，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)各條件處于理想狀態(tài)。
3．2準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)
為了檢驗(yàn)微波消解法的準(zhǔn)確度，分別取環(huán)境臨測(cè)總站考核樣、磷酸二氫鉀標(biāo)準(zhǔn)深液，污水廠各工藝段水樣以及湖泊水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
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由表2可見(jiàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試劑磷酸二氫鉀的測(cè)定，標(biāo)樣回收率為100%，考核樣的測(cè)定
值在保證值范圍內(nèi)，各實(shí)際水樣的加標(biāo)回收率為97．6%一102%。
3．3精密度實(shí)驗(yàn)
用微波消解法分別對(duì)五種污水，考核樣以及磷酸二氫鉀標(biāo)樣進(jìn)行測(cè)定，每份水樣作六個(gè)平行，結(jié)果見(jiàn)表3。
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由表3可知，除活性污泥因取樣不均，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3．9%，其余九種標(biāo)準(zhǔn)樣品，廢水樣品的相對(duì)標(biāo)誰(shuí)偏差均小于3%，說(shuō)明該方法具有一定可靠性和較好的重復(fù)性。
3．4對(duì)比實(shí)驗(yàn)
為檢驗(yàn)該方法對(duì)實(shí)際樣品的有效性，本文選取不同水樣進(jìn)行微波消解與傳統(tǒng)高壓消解對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。
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取置信水平95%(a=0．05)，t檢查結(jié)果表明，對(duì)于測(cè)定的實(shí)際水樣及試劑，兩種方法測(cè)定結(jié)果均無(wú)顯著性差異，可以認(rèn)為結(jié)果一致的。
4．結(jié)論
4．1通過(guò)精密度、準(zhǔn)確度對(duì)比實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)表明，微波消解法是快速測(cè)定總磷的有效方法。方法簡(jiǎn)便，快速易操作，有較好的精密度和準(zhǔn)確度。
4．2由于目前內(nèi)國(guó)內(nèi)微波爐種類(lèi)繁多，功率不一，使用前可參照微波爐及密封微波消化罐使用說(shuō)明書(shū)，試驗(yàn)出最佳功率及時(shí)間組合，以求達(dá)到最好的消解效果。
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