水和废水中总磷含量的分析测定
水和废水中总磷含量的分析测定
一：综述
在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在。它们分别为正磷酸盐，缩合磷酸盐（焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐）和有机结合的磷（磷脂），存在于溶液和悬浮物中。在淡水和海水中，磷的平均含量分别为0.02mg·L-1和0.088mg·L-1。都属于低磷含量水质。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长的必须元素之一。但是水中磷含量过高，可造成藻类的过度繁殖，水体富营养化。导致水体透明度下降，水质恶化。因此。磷含量是水质评价的重要指标。
二：分析方法
目前对于水中磷含量的分析测定，可以大致分为钼锑抗分光光度法（A），磷鉬杂多酸分光光度法（B），离子色谱法（B）。其中，方法一属于国家环保局规定分析方法，且适用范围广（地表水生活污水工业废水）。方法二，灵敏度高，但是最大检出量低，不适用于工业废水磷含量的检测。在此，我们仅介绍如何利用钼锑抗分光光度法（A）进行水中磷含量的分析检测。
三：实验原理
在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸－高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物，通常即称为磷钼蓝。
四：实验试剂
3.1 硫酸(H2SO4)，密度为1.84g／mL。
3.2 硝酸(HNO3)，密度为1.4g／mL。
3.3 高氯酸(HClO4)，优级纯，密度为1.68g／mL。
3.4 硫酸(H2SO4)，1＋1。
3.5 硫酸，约c(1/2H2SO4)＝1mo1／L：将27mL硫酸(3.1)加入到973mL水中。
3.6 氢氧化钠(NaOH)，1mo1／L溶液：将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。
3.7 过硫酸钾，50g／L溶液：将5g过硫酸钾(K2S2O8)溶解干水，并稀释至100mL。
3.8 抗坏血酸，100g／L溶液：溶解10g抗坏血酸(C6H8O6)于水中，并稀释至100mL。此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。
3.9 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]于100mL水中。溶解0.35g酒石酸锑钾KSbC4H4O7· 1/2 H2O]于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL 硫酸(3.4)中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。此溶液贮存于棕色试剂瓶中，放在约4摄氏度处可保存二个月。
3.10 磷标准贮备溶液：称取0.2197±0.001g于110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾(KH2PO4)，用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约800mL水、加5mL硫酸(3.4)用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含50.0μg磷。本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。
3.11 磷标准使用溶液：将10.0mL的磷标准溶液(3.12)转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含2.0μg磷。使用当天配制。
3.12 酚酞，10g／L溶液：0.5g酚酞溶于50mL95％乙醇中。
五：实验步骤
过硫酸钾消解：取25ml试样于50ml比色管中，向其中加入4mL过硫酸钾溶液，将比色管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧，放在大烧杯中置于高压蒸气消毒器中加热，待压力达1.1kg／cm2，相应温度为120℃时、保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后，取出放冷。注：如用硫酸保存水样。当用过硫酸钾消解时，需先将试样调至中性。
硝酸-高氯酸消解：取25mL试样于锥形瓶中，加数玻璃，加2mL硝酸在电热板上加热浓缩至10mL。冷后加5mL硝酸，再加热浓缩至10mL，放冷。加3mL高氯酸，加热至高氯酸冒白烟，此时可在锥形瓶上加小漏斗或调节电热板温度，使消解液在锥形瓶内壁保持回流状态，直至剩下3～4mL，放冷。加水10mL，加1滴酚酞指示剂。滴加氢氧化钠溶液(3.6)至刚呈微红色，再滴加硫酸溶液（3.5）使微红刚好退去，充分混匀。移至50ml的比色管中。
显色：分别向各份消解液中加入1mL抗坏血酸溶液混匀，30s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀，然后将比色管定容，并摇晃均匀。
比色：室温下放置15min后，使用光程为1cm的比色皿，在700nm波长下，以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得磷的含量。
六：标准曲线的绘制
取7支50ml比色管，分别加入0.0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.0，15.0mL磷酸盐标准溶液。分别向上述各份比色管中加入1mL抗坏血酸溶液混匀，30s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀，然后将比色管定容，并摇晃均匀。15min后，以水做参比，在700nm的波长下用1cm 的比色皿测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，和对应的磷含量绘制工作曲线。
七：结果的表示：
总磷含量以C(mg／L)表示，按下式计算：C=m/V
式中：m——试样测得含磷量，μg；
V——测定用试样体积，mL。
