檢測(cè)水中可溶性磷酸鹽的方法在環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)管理和廢水處理等領(lǐng)域具有至關(guān)重要的意義。在地表水或各種廢水中磷是常見的一種元素,一般情況下天然的水中含量比較少,它主要以磷酸鹽的形式存在于各種工業(yè)廢水和生活廢水中。磷酸鹽是水中常見的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其濃度的變化不僅影響水體的生態(tài)平衡,還可能對(duì)人類健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。雖然植物的生長(zhǎng)離不開磷,但水中過(guò)多的磷就會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,使水藻等植物的瘋漲,從而降低水質(zhì)及自身凈化的能力。因此,準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)水中可溶性磷酸鹽的含量對(duì)于保障水質(zhì)安全至關(guān)重要。本文將詳細(xì)介紹西藏林芝水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀在實(shí)際應(yīng)用中一種常用的檢測(cè)水中可溶性磷酸鹽的方法、氯化亞錫分光光度法,并探討其原理、步驟、注意事項(xiàng)以及可能的干擾與消除方法。
氯化亞錫分光光度法檢測(cè)水中可溶性磷酸鹽
檢測(cè)原理
氯化亞錫分光光度法的檢測(cè)原理基于在酸性條件下,可溶性磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬雜多酸,再加入一定量的氯化亞錫后會(huì)轉(zhuǎn)化成為藍(lán)色絡(luò)合物鉬藍(lán)。在一定的范圍內(nèi)水樣發(fā)生反應(yīng)后的顏色深淺程度與水中磷酸鹽的含量成正比,因此可以通過(guò)測(cè)量其吸光度來(lái)定量檢測(cè)磷酸鹽的含量。該方法具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)和廢水處理領(lǐng)域。
試劑與儀器
進(jìn)行氯化亞錫分光光度法檢測(cè)所需的試劑和儀器包括:
鉬酸銨溶液:稱取8.25g鉬酸銨溶于約75mL實(shí)驗(yàn)室超純水中,另取100mL濃硫酸徐徐注入300mL實(shí)驗(yàn)室超純水中。硫酸溶液冷卻后,在攪拌情況下將鉬酸銨溶液注入硫酸溶液中,加實(shí)驗(yàn)室超純水至500mL,貯于聚乙烯瓶中。如溶液渾濁或變色,則應(yīng)重新配制。
氯化亞錫甘油溶液:稱取2.5g氯化亞錫溶于100mL甘油中,置熱實(shí)驗(yàn)室超純水浴中溶解,搖勻后貯存于棕色瓶?jī)?nèi),可長(zhǎng)期保存和使用。
磷酸鹽儲(chǔ)備溶液:將磷酸二氫鉀于110℃干燥2小時(shí),在干燥器中放冷。稱?。?.2195±0.0002)g溶于實(shí)驗(yàn)室超純水,移入1000mL容量瓶中。加(1+1)硫酸5mL,用實(shí)驗(yàn)室超純水稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含50μg磷(以磷計(jì))。
磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液:吸取10mL磷酸鹽儲(chǔ)備溶液于250mL容量瓶中,用實(shí)驗(yàn)室超純水稀釋至標(biāo)線,此溶液每毫升含2μg磷。臨用時(shí)現(xiàn)配。
分光光度計(jì):用于測(cè)量吸光度。
比色管:50mL,用于盛放水樣和試劑。
檢測(cè)步驟和方法
氯化亞錫分光光度法檢測(cè)水中可溶性磷酸鹽的步驟包括:
1.水樣采集與預(yù)處理:水樣在采集后要立即用定量濾紙或0.45μm濾膜進(jìn)行過(guò)濾,以去除懸浮物和雜質(zhì)。采集后要立即進(jìn)行檢測(cè),如果無(wú)法立即檢測(cè),應(yīng)在2℃-5℃低溫環(huán)境下保存,時(shí)間不應(yīng)超過(guò)24小時(shí)。
2.水樣稀釋:取適量經(jīng)過(guò)濾后的水樣作為樣品(使含磷量不大于30μg)于比色管中,用水稀釋至標(biāo)線。
3.加入試劑:向比色管內(nèi)加5mL鉬酸銨溶液,輕輕搖晃均勻,然后加入0.25mL氯化亞錫甘油溶液,充分混勻。
4.顯色與測(cè)量:室溫放置15分鐘后,用20mm比色皿于700nm波長(zhǎng)處,以去離子水為參比,測(cè)量其吸光度。用測(cè)得的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度,得到校正后的吸光度。
5.工作曲線繪制:取數(shù)支50mL具塞比色管,分別加入磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液0mL、0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL,加水至50mL標(biāo)線,按檢測(cè)操作進(jìn)行。將以上系列標(biāo)準(zhǔn)溶液扣除空白后得到的吸光度為縱坐標(biāo),磷酸鹽的質(zhì)量為橫坐標(biāo)繪制工作曲線。
6.結(jié)果計(jì)算:根據(jù)水樣校正后的吸光度從工作曲線上查得磷酸鹽的質(zhì)量,通過(guò)相應(yīng)公式計(jì)算出水樣中可溶性磷酸鹽的含量。
水樣采集注意事項(xiàng)
在進(jìn)行氯化亞錫分光光度法檢測(cè)時(shí),需要注意以下幾點(diǎn):
試劑配制:鉬酸銨溶液和氯化亞錫甘油溶液應(yīng)嚴(yán)格按照方法要求配制,避免渾濁或變色。
水樣處理:水樣采集后應(yīng)立即進(jìn)行過(guò)濾和檢測(cè),避免長(zhǎng)時(shí)間保存導(dǎo)致磷酸鹽含量變化。
顯色條件:顯色溫度和時(shí)間對(duì)結(jié)果有影響,應(yīng)確保水樣與標(biāo)準(zhǔn)系列的顯色條件一致。
儀器校準(zhǔn):分光光度計(jì)應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn),確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
可溶性磷酸鹽檢測(cè)時(shí)的干擾與消除方法
水樣在檢測(cè)時(shí)存在的其他離子有可能對(duì)磷酸鹽的含量造成影響,常見的干擾離子及其消除方法如下:
氯離子:當(dāng)水樣中氯離子的含量達(dá)到0.15%及以上時(shí),會(huì)減弱水樣的顯色。此時(shí),可以通過(guò)稀釋水樣或加入適量的掩蔽劑來(lái)消除干擾。
硫酸根離子:硫酸根離子在1%以上時(shí)會(huì)使水樣色度增加。同樣,可以通過(guò)稀釋水樣或加入掩蔽劑來(lái)消除其影響。
高鐵離子:水樣中高鐵離子含量達(dá)到40mg/L時(shí),其氧化作用會(huì)影響顯色??梢酝ㄟ^(guò)加入還原劑(如亞硫酸鈉)來(lái)還原高鐵離子,然后通過(guò)煮沸水樣去除剩余的亞硫酸根離子。
銅離子:銅離子含量大于1mg/L時(shí)會(huì)造成負(fù)偏差??梢酝ㄟ^(guò)加入適量的掩蔽劑或調(diào)整pH值來(lái)消除其影響。
錳酸鹽、六價(jià)鉻離子:這些離子含量較高時(shí)也會(huì)影響鉬藍(lán)顯色。同樣,可以通過(guò)加入掩蔽劑或調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件來(lái)消除干擾。
總結(jié)
綜上所述氯化亞錫分光光度法是一種準(zhǔn)確、快速、靈敏的檢測(cè)水中可溶性磷酸鹽的方法。通過(guò)嚴(yán)格控制試劑配制、水樣處理、顯色條件和儀器校準(zhǔn)等步驟,可以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí),針對(duì)可能的干擾離子,可以采取適當(dāng)?shù)南椒?,以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精度。該方法在水質(zhì)監(jiān)測(cè)、廢水處理和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的實(shí)際意義。