钼酸盐光度法测定水质中总磷过程中色度浊度的校正方法比较

刘 宏，秦 青，万 旭，姚 欢

(1.四川省环境监测总站，成都 610091；2.四川师范大学化学与材料科学学院，成都 610066)



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钼酸盐光度法测定水质中总磷过程中色度浊度的校正方法比较

刘 宏1，秦 青1，万 旭1，姚 欢2

(1.四川省环境监测总站，成都 610091；2.四川师范大学化学与材料科学学院，成都 610066)

钼酸盐光度法在对水质中总磷测定过程中，可能存在色度浊度的干扰问题，对光度法的测定有一定的影响。对常见的几种色度浊度去除方法做了试验对比，并对每种去除干扰的方法给出一定的应用范围。

钼酸盐光度法；总磷；浊度；校正方法

总磷系指溶解和悬浮于水中的各种形态的磷酸盐包括溶解的、颗粒的、有机磷和无机磷。在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，分为正磷酸盐、缩合磷酸盐和有机结合的磷，它们存在于溶液、腐殖质粒子或水生生物中。由于泥沙中吸附大量的有机磷、无机磷，泥沙含量高低直接影响地表水总磷的测定结果。泥沙受重力作用自然沉降，不同沉降时间后取样，泥沙含量不同，都可能导致分析结果不同。

在已发表的文献中，对水质中总磷的测定研究多集中在对总磷消解方法的探讨，如用微波消解法、紫外消解法、烘箱消解法、石墨消解法等，但对钼酸盐光度法测定总磷试样消解过程中遇到的浑浊、色度如何处理研究并不多；可供选择的解决方法可行性研究也不够，如在国标GB11893-89中提到用补偿法可去除干扰，但并未对消解液的类型加以详细说明，也没做加标回收验证实验等[1～3]；在一些文献中提到用过滤法可去除色度浊度的干扰，过滤法在一定程度上是能去掉浊度的干扰，但是存在吸附的问题，造成回收率偏低[4]。本文就钼酸盐光度法测定总磷过程中去除色度浊度干扰的几种校正方法做了详细的试验对比，并对每一种处理方法都给了一定的适用范围。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

主要仪器：离心机(TDL-40B)，上海安亭科学仪器厂;分光光度计(T6)，北京普析通用仪器有限责任公司；灭菌蒸汽压力锅(YX-280D)，合肥华泰医疗设备有限公司。

主要试剂：过硫酸钾(优级纯)，成都市科龙化工试剂厂；钼酸铵(分析纯)，成都市科龙化工试剂厂；浓硫酸(优级纯)，成都市科龙化工试剂厂；抗坏血酸(分析纯)，成都市科龙化工试剂厂。

1.2 实验过程

在酸性条件下，将水样用5%过硫酸钾消解成正磷酸盐，正磷酸盐再与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，生成蓝色络合物磷钼蓝，于波长700 nrn比色测定。

2 结果与讨论

2.1 补偿法

在国标GB11893-89中提到总磷测定时色度、浊度的校正方法，即取相同2份样品消解，其中1份消解液定容后直接显色测定，另1份定容后加入3mL浊度-色度补偿液，分别测定吸光度。从水样的吸光度减去校正吸光度。

针对某印染废水，采用国标GB11893-89中的前处理方法硝酸-高氯酸消解后样品呈黄色清澈状，分别按照国标GB11893-89方法直接显色测定、补偿法校正测定和电感耦合等离子体发射光谱法测定，结果如表1。

表1 消解后澄清样品测定结果Tab.1 Determination results of the clarified samples after digestion(mg/L)

可见，针对消解后状态呈有色清澈状的样品，直接显色测定误差较大，回收率低，是溶液自身颜色的干扰。比较适合的方法是补偿校正法和光谱法测定，但补偿法存在工作量大的缺点。

该方法能较好的校正色度干扰，但对消解后仍呈浑浊状微细颗粒物的样品，浊度校正效果不能准确定量。原因是针对消解后仍然呈浑浊状的样品，样品不可能完全混匀，所取的两份样品浑浊度也不可能完全一致，且在测定过程中还存在固体沉降过程，所以不易准确测定。

针对泥沙较大、消解后仍然呈浑浊状态的水样，按照国标GB11893-89方法直接显色测定、补偿法校正测定、样品静置后取上清液用电感耦合等离子体发射光谱法测定，结果如表2。

表2 消解后呈浑浊状的样品测定结果Tab.2 The results of the determination of the turbid samples after digestion(mg/L)

结果表明：对消解后仍呈浑浊状的样品，直接显色法的测定值和和相对标准偏差都较大，原因是浊度的干扰。补偿法测定值精度差，且在测定过程中一直有悬浊液的沉降。光谱法测定值偏低，原因是测定的是上清液，不能代表样品的实际浓度。显然，对消解后仍呈浑浊状的样品，以上测定方法都不适合。

针对某浑浊样品，通过添加高、中、低不同浓度的磷酸盐标准溶液来模拟实际样品，考察浊度对高、中、低不同磷浓度样品的影响程度。

表3 浊度对不同磷浓度样品的影响程度Tab.3 Turbidity impact on different phosphorus concentration of the sample(mg/L)

由表3可知，浊度对高、中、低不同磷浓度样品的影响程度基本一致。

2.2 减少取样量法(稀释法)

该种方法是针对消解后浑浊度较大的样品或水质中含有机质较多的样品，并保证样品中含有一定量的磷，可适当减少取样量(或者将样品稀释)，用过硫酸钾法重新消解处理，然后用国标方法GB11893-89光度法测定。

针对某污水厂进口样品，按照正常取样量消解处理后样品仍呈浑浊状，不适合光度法测定，可通过减少取样量的方式重新消解处理，见表4。

表4 样品测定结果Tab.4 Determination results of samples(mg/L)

可见，针对消解后仍呈浑浊的样品，可通过减少取样量或稀释的办法重新消解，前提是样品中要有一定的磷酸盐，不适合磷含量过低的样品，要求稀释后样品浓度在0.01mg/L以上。

2.3 过滤法

理论上讲，过滤法能较好的去除浊度的干扰，对色度干扰影响不大。一般采取定量滤纸过滤或滤膜抽滤两种方式。但抽滤法操作起来相对繁琐，重现性不高，实际工作中多采取滤纸直接过滤法。在国标GB11893-89中提到，若消解样品呈浑浊状，用中速定量滤纸将消解液过滤到50mL比色管中，洗涤消解管和滤纸，定容后加显色剂显色分光。

对样品消解后呈清澈状和浑浊状的样品分别测定，实验结果分别如表5、表6。

表5 消解后澄清样品测定结果Tab.5 Determination results of samples(mg/L)

表6 消解后浑浊样品测定结果Tab.6 Determination results of the turbid samples after digestion(mg/L)

从表5、表6可知：对消解后澄清的样品，过滤对结果影响不大，相对偏差小于5%，可不予过滤；消解后还有少许浑浊的样品，过滤对结果影响较大，相对偏差较大。原因是余下的少许浑浊物附着在滤纸上会吸附磷酸盐，在有限的洗涤体积下很难将磷酸盐洗脱完全，所以相对偏差较大。

2.4 离心法

离心法是在消解液定容显色15min后，将显色液移入50mL离心管中，离心10min，离心后取上清液测定吸光度。对样品消解后呈清澈状和浑浊状的样品分别测定，实验结果分别如表7、表8。

表7 消解后澄清样品测定结果Tab.7 Determination results of samples(mg/L)

表8 消解后浑浊的样品测定结果Tab.8 Determination results of the turbid samples after digestion>(mg/L)

从表7、表8可知：离心方式对消解后呈清澈或浑浊的样品都有影响，尤其对消解后还有少许浑浊的样品，影响较大，相对偏差较大。原因是在一定的离心时间内，离心管会对显色物质有吸附，同时离心后沉积在底部的悬浮颗粒物也会吸附少许磷酸盐，导致测定值偏低。

3 结 论

钼酸盐光度法在测定水质中总磷时可能会存在色度浊度的干扰问题，通过一些校正方法的比较得出结论：

3.1 国标中提到的补偿法适用于消解后呈清澈状的样品，能较好的去除色度的干扰，对浊度干扰不能较好的定量判定。浊度对高、中、低不同磷浓度样品的影响程度基本一致。

3.2 减少取样量方法是针对消解后浑浊度较大的样品或水质中含有机质较多的样品，前提是样品中要有一定的磷酸盐，不适合磷含量过低的样品，要求稀释后样品浓度在0.01mg/L以上。

3.3 过滤法适合于消解后呈澄清状的样品，不适合消解后还有少许浑浊的样品。

3.4 离心法对消解后呈清澈或浑浊的样品都有影响，不适合色度和浊度的校正。

[1] 金筱青，周 惠. 过硫酸钾-钼锑钪分光光度法测定地表水中总磷的若干影响因素[J]. 环境监测管理与技术，2002，14(1): 38.

[2] 李小如，王学俭. 测定地表水中总磷时去除浊度干扰的方法比较[J]. 环境监测管理与技术，2006，18(6):50.

[3] 张 宏.去除浊度对地表水中总磷测定干扰的方法探[J]. 环境科学导刊，2013，32(增)：127-128.

[4] 刘志辉，曾 勤.钼酸铵显色-离心分离光度法测高悬浮物地表水中总磷的方法探讨[J].四川环境，2005，24(2)：49-50.

The Correction Methods Comparison of Chromaticity and Turbidity in Determination of Total Phosphorus in Water with Molybdate Spectrophotometry Method

LIU Hong1，QIN Qing1，WAN Xu1，YAO Huan2

(1.SichuanProvincialEnvironmentalMonitoringCenter,Chengdu610091,China；2.CollegeofChemistry&MaterialsScience,SichuanNormalUniversity，Chengdu, 610066，China)

During the process of total phosphorus determination in water with molybdate spectrophotometry method, and the results could be interfered by the chromaticity and turbidity of water. This article made experimental comparisons on several common methods of removing chromaticity and turbidity of water and provided certain application range of each method.

Molybdate spectrophotometric method；total phosphorus；turbidity；correction method

2016-02-17

刘 宏(1980-)，女，河南虞城人，2007年毕业于重庆大学分析化学专业，硕士研究生，工程师，研究方向为环境监测。

X832

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1001-3644(2016)03-0028-04