钼酸盐分光法和连续流动法测定水中总磷的比较
顾培培
Peipei Gu
江苏国创检测技术有限公司
江苏省南通市 226006
Jiangsu Guochuang Testing Technology Co., Ltd
顾培培 1990.8.27 女 助理工程师 环境工程
摘 要：本文通过运用连续流动注射法、钼酸盐分光光度法这两种方法测定标准物质和实际采水样中的总磷，并对数据测定值进行了分析比较，两者测定值无著差异。在数据结果上，连续流动仪器数据更精准，误差性小，减少了普通分析方法中的人员误差，器皿误差。钼酸盐分光光度法数据较为精确，相对自动仪器来说，也较为稳定，遇到问题时，也容易排除。但缺点就是在分析时需要时间较长。
关键词：总磷、连续流动注射法、钼酸盐分光光度法
DETERMINATION
OF TAOTAL PHOSPHORUS IN WATER BY CONTINUOUS FLOW INJECTION AND MOLYADATE
SPECTROPHOTOMETRY
Abstract: In this paper, by using continuous flow injections
Sodium molybdate light spectrophotometry in the two methods of determination of
total phosphorus in standard material and the actual water sampling, analyses
and compares the data and the measured value, the measured value has no
difference On the data results, continuous flow instrument data more accurate,
small error, reduced the general analysis method of personnel error, error of
vessels Molybdate photometric method data is more accurate, compared with automatic
instrument, it is also more stable, when problems are encountered, it is easy
to eliminate, but the disadvantage is that it takes a long time to analyze。
Key words: total phosphorus、Molyadate
salt photometric method
随着环境的日益发展，环境监测中对总磷的这个因子的检测需求也逐渐增多，其也是影响水体富营养化因素之一。在平时的分析工作中，一般运用总磷的分光光度法进行分析，这种方法手工处理步骤比较多，分析的时间需要比较长，因为它要在高压蒸汽消毒器中加热，条件在压力达1.1kg/cm2后，而且温度在120℃，消解保持30分钟，加入钼酸盐试剂后显色也需要15min。同时还要判断水样的浊度情况，如果存在浊度影响时，就需要进行浊度/色度补偿分析[1]。但不可否认的是，钼酸盐分光光度法测定水质中总磷，其准确度和精密度相对流动注射法来说，还是有一定优势的。随着环境的日益发展，环境监测中对总磷的这个因子的检测需求也逐渐增多，其也是影响水体富营养化因素之一。
连续流动注射法对于测定大量水样时有预定的优势，也是现在的水质环境监测中用到的比较广泛的实验分析技术。其进样、检测数据和数据处理都实现了自动化，实验过程中人工所需要的操作流程相对简单，也避免了高温消解所存在的风险性。数据结果计算中，也避免了人工的计算错误，数据分析结束之后，测定结果很快就能得出，具有操作较为简单、使用器材少、准确性更高、分析时间快、样品多的时候有一定的分析优势[2]。所以在实验室中样品比较多的时候，我们还是会第一选择流动注射分析法在测定水中总磷。
1.方法
1.1 钼酸盐分光光度法
1.1.1
试剂
（1）过硫酸钾（50g/L）：称取5g过流酸钾，并加入100mL纯水溶解。
（2）抗坏血酸(100g/L)：称取10g抗坏血酸，用100mL纯水溶解，在约4℃条件下可稳定15天左右，一旦发生变色需停止使用。
（3）钼酸盐溶液：将13g钼酸铵用100mL纯水溶解，另0.35g酒石酸锑钾也用100mL纯水溶解之后，在缓慢搅拌下把钼酸铵溶液慢慢加到300mL（1:1）硫酸溶液中，然后再加入酒石酸锑钾溶液并混合均匀。
（4） 浊度和色度补偿液：1:1的硫酸和抗坏血酸溶液按2:1的比例混合。现用现配。
1.1.2仪器
（1）电热式压力蒸汽灭菌器，型号XFH-50MA。
（2）50mL具塞(磨口)比色管。
（3）分光光度计。
（4）30mm比色皿。
(5)实验室一般常用玻璃器皿。
1.2连续流动注射法
1.2.1
试剂
（1）本方法使用的都是优级纯试制，水用的是超纯水。
（2）过硫酸钾：将10g过硫酸钾用1000mL纯水溶解，一般室温下，可以放置7天左右。
（3）抗坏血酸：称取12g抗坏血酸，溶解于500mL水中，加入1mlFFD6(15%SDS溶液)，于棕色具塞玻璃瓶中。该溶液在4℃下保存，可稳定7d。
（4）钼酸钠溶液：将25ml硫酸慢慢加入适量水中，后0.09g酒石酸锑钾和4.5g钼酸钠溶解，冷却后，加水稀释至500mL，最后再加入1mL FFD6(15%SDS溶液)稳定。
1.2.2仪器
设备型号：SEAL Analytical QuAAtro39
设备运行时，在蠕动泵的转动力下，水样进入管路和试剂发生化学反应，在透明封闭的管路中不断流动，我们可以通过观察气泡的流动规律，来判定仪器的工作状态是否稳定。样品经过其项目设定的管路，按规定的的次序和配比混合，并产生反应，等显色完成后进入比色池比色。仪器会自动计算出每个样品的浓度。分析方法及设备运行原理见图1。
图1连续流动分析法测定总磷工作流程图
测试条件: 范围: 0-10 μmol/L (0-140 μg/L N) 每小时90个样品，10 mm 流通池和630 nm LED 光度计。
取样速度 60-90个/样/小时
进样: 5:1
灵敏性（10 μmol/L） 0.040-0.048
试剂吸收速度 0.01-0.02
变异系数: 0.3%
相关系数(直线,5 点) 0.999
检出限 (根据(EPA程序pt.136,app.B) 0.02μmol/L
最低范围检出限(0–5 μmoL/L) 0.02μmol/L(0.3μg/L)
2.两种方法测定比较
2.1钼酸盐分光光度法与连续流动注射法标准曲线
表1 不同方法标准曲线的比较
|
标准物质加入量（μg） |
0.00 |
1.00 |
2.00 |
6.00 |
10.0 |
20.0 |
30.0 |
相关系数 |
斜率 |
截距 |
|
钼酸盐吸光度（A） |
0.00303 |
0.033 |
0.072 |
0.175 |
0.302 |
0.576 |
0.881 |
0.9998 |
0.0290 |
0.003 |
|
注射法吸光度（A） |
0.004 |
0.035 |
0.075 |
0.177 |
0.295 |
0.572 |
0.875 |
0.9998 |
0.0287 |
0.003 |
如表1所示，钼酸盐分光光度法和流动注射法测定总磷，得出曲线：钼酸盐分光光度法 y=0.029x+0.003，r=0.9998，流动注射法y=0.028x+0.0.003, r=0.9998经过比较，两种方法的都有很好的相关性见表1和表2。
2.2标准样品的测定
按照《环境监测分析方法标准修订技术导则》，标准样品试验中检测出目标物质按照样品分析的全部步骤，需要进行7次以上试验，测得含量展示在下图表2中。
表2 不同方法标准样品测定结果比较
|
序号
方法 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
均值（mg/L） |
标准 偏差（mg/L） |
变异 系数(%) |
|
钼酸盐分光光度法 |
0.372 |
0.369 |
0.358 |
0.370 |
0.363 |
0.360 |
0.364 |
0.006 |
1.6 |
|
|
连续流动注射法 |
0.351 |
0.376 |
0.352 |
0.370 |
0.355 |
0.374 |
0.370 |
0.364 |
0.011 |
3.0 |
使用钼酸盐分光光度法和连续流动注射法分别对总磷标准样品(标样浓度为0.364±0.014)进行7次测定，其测定结果见表2。由表2计算得到变异系数分别为1.6％和3.0％ ，两种方法的对目标物质的测定结果都符合质控要求。并对两种方法的精密度值进行方差检验法中的F检验。F=3.36，给定
，通过查
表得临界值，
4.28，比较
与
，有无显著差异：3.36＜4.28，无显著差异，故两种方法具有相同的精密度。
2.2一般样品的测定
为了进一步对两种方法进行比较，实验室又采集了实际水质样品，分别使用这两种方法测定总磷的含量，测定结果见下表3：
表3 不同方法水样测定结果比较 单位：mg/L
|
序号 方法 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
均值（mg/L） |
标准 偏差（mg/L） |
变异 系数(%) |
|
钼酸盐分光光度法 |
0.79 |
0.76 |
0.78 |
0.77 |
0.78 |
0.77 |
0.78 |
0.01 |
1.3 |
|
连续流动注射法 |
0.76 |
0.80 |
0.75 |
0.77 |
0.76 |
0.79 |
0.77 |
0.02 |
2.6 |
使用钼酸盐分光法和连续流动法分别对水样中总磷进行7次测定，其测定结果见表3。由表3计算得到，变异系数分别为1.3％和2.6％ ，两种方法的实际水样的测定结果都符合质控要求。我们再通他过T检验对两种方法监测结果的准确度检验：设定，查
表得到临界值，
2.228，比较
与
，有无显著差异：2.16＜2.228，无显著差异。说明在水样测定中，两种方法的测定结果无显著差异。
3.结论
通过对钼酸盐分光光度法和连续流动注射法两种方法的标准曲线、标准样品和实际水样测定值的比较，得到以下结论：
（1）通过对连续流动注射法、钼酸盐分光光度法标准曲线，标准目标物质含量和实际水样的测定结果的比较，两者准确度都很高，值也比较一致，实际实验工作情况下，这两种方法都可以采用。
（2）钼酸盐分光光度法分析一个样品约2h, 而连续流动注射法的自动进样技术，优化了在日常分析中的工序，大大减少了样品的分析时间。使得日常分析工作更得以快速高效的行进，提交了日常工作效率。
（3）钼酸盐分光光度法需要在高温、高压条件下进行[3]，需要使用压力容器，压力容器属于特种设备，员工需要持有特种压力设备证书才可以持证上岗，并且有一定的危险性。儿连续流动注射法所用试剂用量少，且直接有溶液进样管通过蠕动泵直接吸入，减少员工与试剂的直接接触，在安全生产方便有一定优势。
（4）钼酸盐分光光度法用的比色计是T6分光光度计，日常使用中，操作维护简单，且仪器价格也比流动注射便宜很多。而连续流动注射仪器成本较高，同时在使用过程中需按仪器使用规程严格操作、清洗、维护，泵管容易堵塞，零件容易磨损，日常维护成本较大。同时实验室环境条件也对其有一定影响，需严格控制实验室温湿度条件，否则会对影响实验测定结果有一定干扰。
（5）钼酸盐分光光度法在测定时，容易产生一系列的误差，如玻璃器皿的干净程度，人员操作的准确度，流动注射法存在的干扰因素则是仪器的灵敏度。但两种无特别明显差异，并且也符合实验室的质控误差范围。
参考文献
[1]郝露露,李涛,沈和龙. CFA1100连续流动分析法和钼酸铵分光光度法测定废水中总磷的结果比对[J]. 中国资源综合利用,2020,38(07):10-12.
[2]谢文强,李维旭. QuAArtuo型连续流动注射仪同时测定水中总磷总氮[J]. 绿色科技,2020(04):66-67.
[3]张卫,孙奕,杨博玥,符伟杰,邵军,熊陈,王岩. 环境水质中总磷在线监测研究[J]. 当代化工,2020,49(04):700-703.
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