吳丹丹,王靜云,李 愿
(湖北天歐檢測(cè)有限公司,湖北荊州 434000)
總磷是指以正磷酸鹽、縮合磷酸鹽(焦磷酸鹽、偏磷酸鹽、多磷酸鹽)和有機(jī)磷等形式存在的含磷化合物的總和,主要有工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源和城鎮(zhèn)生活源三大污染來源[1]。含磷水流入水體后,會(huì)造成水環(huán)境質(zhì)量的惡化,加劇水體的富營養(yǎng)化,威脅水生生物和人體的健康[2]。
隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn),我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀得到極大改善,污染防治效果顯著,但總磷控制相對(duì)薄弱,特別是地表水和近海海域,總磷已經(jīng)成為污染的重要因子[3]。
目前,對(duì)水中總磷的分析主要應(yīng)用鉬酸銨分光光度法[4]。傳統(tǒng)手工方法雖然穩(wěn)定準(zhǔn)確,但耗時(shí)長,顯色、比色過程操作煩瑣,特別是樣品批量較大時(shí),手工監(jiān)測(cè)有很大的負(fù)荷[5]。因此,建立一種快速、高效、準(zhǔn)確的方法十分必要。而全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀可以按程序設(shè)定的順序和比例實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣、分析和結(jié)果的處理,既節(jié)約了資源,加快了分析速率,又減少對(duì)環(huán)境的損害[6-7]。
如圖1所示,在酸性條件下,試樣中各種形態(tài)的磷經(jīng)高溫高壓水解,再與過硫酸鉀混合進(jìn)行紫外消解,使其全部轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽,在銻鹽的催化下正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)生成鉬磷雜多酸后,被抗壞血酸還原生成藍(lán)色絡(luò)合物,該絡(luò)合物在880nm下有特征吸收。
圖1 全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀原理
全自動(dòng)流動(dòng)注射總磷檢測(cè)儀:型號(hào)BDFIA-8000,北京寶德儀器有限公司。
硫酸消解液:濃硫酸5+95。
過硫酸鉀消解液:稱取32g過硫酸鉀溶解后定容至1 000mL。
顯色劑:稱取85g氫氧化鈉溶解于900mL水中,加入8.52g鉬酸銨和0.360g酒石酸銻鉀完全溶解后定容至1 000mL。
還原劑:稱取70g抗壞血酸溶解后定容至1 000mL。
載流:超純水。
磷標(biāo)準(zhǔn)溶液:國家標(biāo)準(zhǔn)樣品,編號(hào) GSB 04-1741-2004(b),濃度為1 000mg/L。
磷標(biāo)準(zhǔn)工作液:10mg/L。
磷標(biāo)準(zhǔn)溶液:生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所,編號(hào)203977,保證值0.199mg/L±0.009mg/L。
儀器條件設(shè)定見表1。
表1 儀器條件設(shè)定
分 別 移 取0、0.50、1.00、2.00、5.00、10.0、20.0mL磷標(biāo)準(zhǔn)工作液定容到100mL,得到濃度為0、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00mg/L的一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以磷的濃度為橫坐標(biāo),以其對(duì)應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果如圖2,在0~2.00mg/L時(shí)曲線相關(guān)系數(shù)為0.9999。
圖2 總磷標(biāo)準(zhǔn)曲線
如表2所示,重復(fù)7次樣品測(cè)定,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0004mg/L,檢出限為0.002mg/L(n=7,t=3.143)。
表2 檢出限測(cè)定結(jié)果
配制不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)定6次結(jié)果平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,如表3所示。
表3 精密度測(cè)定結(jié)果
取配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液(編號(hào)203977),重復(fù)進(jìn)樣6次并計(jì)算其平均值和相對(duì)誤差,如表4所示。
表4 準(zhǔn)確度測(cè)定結(jié)果
分別測(cè)定3個(gè)不同水樣的總磷濃度及其加標(biāo)回收率,結(jié)果如表5,樣品加標(biāo)回收率在92%~107%。
表5 準(zhǔn)確度測(cè)定結(jié)果
采用全自動(dòng)流動(dòng)注射儀和國家標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì) 總磷的測(cè)定 鉬酸銨分光光度法》(GB 11893—89),分別測(cè)定不同水體(河水、湖水和生活廢水)中總磷的含量,同時(shí)做加標(biāo)回收率分析。結(jié)果如表6所示,國標(biāo)法和儀器法的測(cè)定結(jié)果相比較,對(duì)于不同水體、不同濃度的樣品二者測(cè)定結(jié)果基本保持一致,儀器法加標(biāo)回收率在86%~100%。
表6 實(shí)際樣品及加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果
1)應(yīng)用全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀測(cè)定水中總磷的方法研究表明,實(shí)驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好,相關(guān)系數(shù)高(r=0.9999),能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求;方法檢出限為0.002mg/L,明顯低于鉬酸銨分光光度法的檢出限,靈敏度高;多次平行測(cè)定試樣的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0,精密度良好;有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定結(jié)果在保證值范圍內(nèi),準(zhǔn)確度較高;不同濃度試樣的加標(biāo)回收率在92%~107%,回收率結(jié)果比較滿意。綜上結(jié)果表明全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀可以應(yīng)用于測(cè)定水中總磷。
2)選取了有代表性的不同水體水樣,通過比較國標(biāo)法手工監(jiān)測(cè)與全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀分析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀與國標(biāo)法相比較,可以用于不同水體的總磷的測(cè)定,且結(jié)果準(zhǔn)確可靠,尤其適用于大批量低濃度樣品的測(cè)定。同時(shí),全自動(dòng)流動(dòng)注射分析法還具有自動(dòng)化程度高、分析速度快、試劑消耗少、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),可以考慮廣泛應(yīng)用于水中總磷的測(cè)定。