城市污水中磷(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷)的测定方法
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如何测定溶解性总磷和溶解性正磷酸盐
一、溶解性总磷的测定
1、采取样品:根据测定对象的不同,可采取含磷的自来水、污水、土壤、固态矿物样品等。
2、准备样品:若采取固态样品,可先用水把样品溶解,然后施加下列萃取液:1)盐酸-氯化钠溶液:8.0 mol/L;2)稀硝酸-磷酸混合溶液:将一定量的稀硝酸与次强硫酸钠按照1:1的容量比稀释至0.1 mol/L; 3)盐酸-磷酸混合溶液:将一定量的盐酸或稀盐酸与次强硫酸钠按照1:1
的容量比混合溶解;
3、分离液:将上述溶液置于萃取盘中,可使采样的物质从水相中分离
出来;
4、测定溶解性总磷:将萃取液中溶解出的总磷计算出来,其中可包括
游离磷酸盐、硝酸盐、磷化物等;
5、校核计算:将实验得到的吸附率以及磷的存在量进行校核,确定其
精准度。
二、溶解性正磷酸盐的测定
1、采取样品:同溶解性总磷的样品采集;
2、准备萃取液:将某一容量的硼酸和次强硫酸钠以1:1的容量比按规定的浓度混合,将一定量的柠檬酸混入,混合溶解,以与磷相反溶;
3、分离液:将上述萃取液置于萃取盘内,使磷酸盐分离出来;
4、测定溶解性正磷酸盐:将萃取液中溶解出的正磷酸盐计算出来,其中包括磷酸二钠、磷酸三钠等;
5、校核计算:将实验得到的吸附率以及磷的存在量进行校核,确定其精准度。
总磷含量的测定
总磷含量的测定方法有:
1.钼酸还原法:基于总磷与钼酸反应生成黄色的磷酸钼酸盐,通过分光光度法测量溶液的吸光度来确定总磷的含量。
2.紫外光消解-紫外分光光度法:利用紫外光的照射将有机物氧化分解,将有机磷转化为无机磷,通过紫外分光光度法测量无机磷的吸光度来确定总磷的含量。
3.高温灼烧法:将污水样品在高温下进行灼烧,将有机磷转化为无机磷,并通过化学方法将无机磷转化为可溶性的磷酸盐,然后用比色法或分光光度法测量其含量。
4.高效液相色谱法:通过将污水中的总磷转化为可检测的无机磷化合物,并利用高效液相色谱仪分离和定量测量无机磷的浓度。
5.生物传感器法:是一种新兴的污水总磷检测方法。
总磷的测定:1.方法选择:水中磷的测定,通常按其存在的形式而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷,如图所示。
2.样品的采集与保存:总磷的测定,于水样采集后,加硫酸酸化至PH≤1保存。
溶解性正磷酸盐的测定不加任何保存剂,于2-5℃冷处保存,在24小时内进行分析。
(1)水样的预处理采集的水样立即经0.45μm滤膜过滤,其滤液可供溶解性正磷酸盐的测定。
滤液经下述强氧化剂的氧化分解,测得可溶性总磷。
取混合水样(包括悬浮物),也经下述强氧化剂分解,测得水中总磷含量。
过硫酸钾消解法:仪器:医用手提式高压蒸汽消毒器或一般民用压力锅,1-1.5kg/cm2,电炉2kW;调压器,2V A,0-220V;50ml(磨口)具塞刻度管。
试剂:5%过硫酸钾溶液:溶解5g过硫酸钾于水中,并稀释至100ml.步骤:1.吸取25.0ml混匀水样(必要时,酌情少取水样,并加水至25ml,使含磷量不超过30μg)于50ml具塞刻度管中,加过硫酸钾溶液4ml,加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧,以免加热时玻璃塞冲出。
将具塞刻度管放在大烧杯中,置于高压蒸汽消毒器中或压力锅中加热,待锅内压力达1.1kg/cm2(相应温度为120℃)时,调节电炉温度使保持此压力30min后,停止加热,待压力表指针降至零后,取出放冷。
如溶液混浊,则用滤纸过滤,洗涤后定容。
2.试剂空白和标准溶液系列也经同样的消解操作。
钼锑抗分光光度法:1.方法原理:在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、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,则变成兰色络合物,通常即称磷钼蓝。
2.干扰及消除:砷含量大于2mg/L有干扰,可用硫代硫酸钠除去。
硫化物含量大于2mg/L有干扰,在酸性条件通氮气可除去。
六价铬含量大于50mg/L有干扰,在亚硫酸钠除去。
亚硝酸盐含量大于1mg/L有干扰,在氧化消解或加氨磺酸均可除去。
铁浓度为20mg/L,使结果偏低5%;铜浓度达10mg/L不干扰;氟化物小于70mg/L也不干扰。
污水总磷检测步骤及总磷水样稀释手法一、总磷先测定需要了解水样含量的步骤1、如果水样总磷不超过0.5mg∕1.,可以直接取8毫升,直接按照说明书的操作步骤测定。
例如:原水位5000mg∕1.,处理后不超过0.5mg∕1.,可以直接操作(前提是要水样相对澄清,无悬浮物、泥土、渣滓等杂质,如果有这些可以静置一会,取中间悬清液)。
2、如果水样总磷超过0.5mg∕1.,需要先稀释后,再按步骤操作实验。
例如:原水总磷浓度比较高,为4mg∕1.,需要先稀释10倍,取10毫升定容在IOO毫升的容量瓶中。
然后测定稀释后的污水样,出来的结果乘稀释的倍数10。
就是原水总磷浓度。
3、如果水样中总磷超过0∙5mg∕1.,酸性条件下,碑、辂、硫干扰试测定,这些干扰若多的话,首先要稀释到干扰浓度一下,在进行操作实验。
例如:水样硫离子含量比较高,干扰测定,加入过硫酸钾后,溶液消解完,或者未消解后就发浑浊,先期要稀释一下,找几个稀释倍数点,测定结果中不会产生浑浊的话,再测定。
二、总磷测定碑、辂、硫含量的判定加入过硫酸钾试剂产生浑浊,水样报废,出来的数据结果是错误的,不能进行测定。
稀释梯度倍数,同一个水样,稀释5倍、10倍、20倍、50倍、100倍或者以上倍数。
加入过硫酸钾,看哪一个倍数的无浑浊,继续加热消解30分钟,再看哪一个倍数无浑浊。
该稀释倍数,以及大于该稀释倍数的稀释合适。
三、总磷水样稀释手法1、稀释2倍,取100毫升容量瓶,量取100毫升蒸储水,倒入500毫升烧杯中,使用同一个容量瓶,污水样先清洗2遍(因为挂壁的蒸偏水会稀释了水样,保证内壁是同一水样)量取100毫升,倒入同一个500毫升烧杯中。
混匀。
这样就是稀释了2倍。
2、稀释4倍,使用25毫升的胖肚吸管,量取25毫升污水样,定容在100毫升的容量瓶中,加蒸镭水到标线,混匀。
3、稀释5倍,使用20毫升的胖肚吸管,量取20毫升污水样,定容在IOO毫升的容量瓶中,加蒸储水到标线,混匀。
水质污水总磷测定水质是指水体的化学、物理和生物特性,以及对人类和生态环境的适应性。
污水是指生活污水、工业废水和农业排水等经过一定处理后被排放出来的水体。
总磷是污水中一种重要的指标,其测定可以用来评价水质的优劣。
总磷是指水体中所有形态的磷的总量,包括溶解态磷和悬浮态磷。
它是评价水体富营养化程度的重要指标之一、过多的总磷含量会导致水体富营养化,引发蓝藻水华等环境问题,对水质和生态系统造成不利影响。
污水中的总磷测定是通过一系列化学分析方法来完成的。
首先,需要采集代表性的水样,并确保样品的代表性和分析的准确性。
其次,对样品进行预处理,主要是去除悬浮物和溶解态无机磷之间的影响。
常用的预处理方法包括沉淀、过滤和调整pH等步骤。
然后,使用准确的分析方法进行总磷的测定,常用的方法有菲林-天门冬氨酸方法、安替比林法和稀酸试剂法等。
菲林-天门冬氨酸方法是一种常用的测定总磷的方法。
其原理是磷与钼酸钠在硫酸媒介下反应生成深蓝色溶液,测定其吸光度来确定总磷的含量。
安替比林法是一种灵敏度较高的测定总磷的方法,其原理是磷与柯青铁盐在酸性介质中反应生成蓝色络合物,测定其吸光度来确定总磷的含量。
稀酸试剂法是一种简便和经济的测定总磷的方法,其原理是磷酸盐与硫酸钴在酸性介质中反应,生成粉色络合物,测定其吸光度来确定总磷的含量。
测定总磷的结果可以用来评价污水处理的效果和水体的富营养化程度。
如果测定结果超过了环保标准或水体的生态需求,就需要采取相应的措施来控制总磷的排放。
常见的措施包括生物处理、化学沉淀和纳滤等。
其中,生物处理是一种常用的方式,通过生物活性污泥的作用,将污水中的有机磷转化为无机磷,从而达到去除总磷的目的。
总之,总磷测定是污水处理和水质评价中重要的内容之一、通过准确测定总磷的含量,能够评估水体的富营养化程度,指导污水处理和水环境管理。
在实际应用中,还需要结合其他参数和指标进行综合评价,以全面了解水体的状况,并制定有效的措施来保护和治理水环境。
概念:在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,如元素磷、正磷酸盐、缩合磷酸盐、集磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等。
步骤:总磷的监测分析一般必须有2个步骤,一是预处理即将水样中不同形态的磷转化为正磷酸盐,二是测定正磷酸盐。
①在中性条件下用过硫酸钾(或高氯酸-硝酸)使水样消解,将水样所含磷全
部氧化为正磷酸盐,然后在酸性条件下,使正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸后,被抗坏血酸还原,生成蓝色的配合物,通常称磷钼蓝。
②取7支50ml的具塞磨口刻度管分别加入0.00,0.50,1.00,3.00,5.00,
10.00,15.00ml磷标准使用溶液加水稀释至25ml。
过硫酸钾消解:分别向上
述7个试样中各加4ml过硫酸钾,将具塞刻度管的盖塞紧后,用一小块纱布和线将玻璃塞扎紧,放在大烧杯中置于压力蒸汽消毒器加热,当压力达到
1.1~1.4kg/cm2时,温度为120℃~124℃保持40min后停止加热,待压力表
读数降至零后,取出放冷,用水稀释至标度。
向各个试样中各加1ml抗坏血酸,2ml钼酸盐,摇均。
放置15min后,用722型可见分光光度计在700nm 波长下,用光程10mm的比色皿,以水作参比,测量吸光度。
缺点:使用的比色管磨口不容易打开,并且还有可能弹出,这样就会使溶液外漏,导致测定结果偏小。
使用压力蒸汽消毒器,温度难以控制,稳定性比较差。
消解过程中时间比较长,并且吸光度不是很稳定。
消解不彻底,氧化剂分解不彻底。
七、磷(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷)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(如磷脂等),它们存在与溶液中,腐殖质粒子中或水生生物中。
一般天然水中磷酸盐含量不高。
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。
磷是生物生长必需的元素之一。
但水体中磷含量过高(如超过0.2mg/L),可造成藻类的过度繁殖,直至数量上达到有害的程度(称为富营养化),造成湖泊、河流透明度降低,水质变坏。
磷是评价水质的重要指标。
1.方法选择水中磷的测定,通常按其存在的形式而分别测定总磷、溶解性磷酸盐和总溶解性磷,如图3-3-5所示。
正磷酸盐的测定可采用离子色谱法、钼锑抗光度法、氯化亚锡还原钼蓝法(灵敏度较低,干扰也较多),而孔雀绿-磷钼杂多酸法是灵敏度较高,且容易普及的方法。
罗丹明6G(Rh6G)荧光分光光度法灵敏度最高。
2.样品的采集与保存总磷的测定,于水样采集后,加硫酸酸化至pH≤1保存。
溶解性正磷酸盐的测定,不加任何保存剂,与2~5℃冷处保存,在24h内进行分析。
(一)水样的预处理采集的水样立即经0.45μm微孔滤膜过滤,其滤液供可溶性正磷酸盐的测定。
滤液经下述强氧化剂的氧化分解,测得可溶性总磷。
混合水样(包括悬浮物),也经下述强氧化剂分解,测得水中总磷含量。
过硫酸钾消解法1.仪器①医用手提式高压蒸汽消毒器或一般民用压力锅,1~1.5kg/cm2。
②电炉2kW。
③调压器,2kV A,0~220V。
④50ml(磨口)具塞刻度管。
2.试剂5%过硫酸钾溶液:溶解5g过硫酸钾于水中,并稀释至100ml。
3.步骤①吸取25.0ml混匀水样(必要时,酌情少取水样,并加水至25ml,使含磷量不超过30μg)于50ml具塞刻度管中,加过硫酸钾溶液4ml,加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧,以免加热时玻璃塞冲出。
城市污水中磷(总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷)
测定方法
在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,他们分为正磷酸盐,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(如磷脂等),它们存在于溶液中,腐殖质粒子中或水生生物中。
一般天然水中磷酸盐含量不高。
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。
磷是生物生长必需的元素之一。
但水中磷含量过高(如0.2mg/L超过),可造成藻类的过度繁殖,甚至数量上达到有害的程度(称为富营养化),造成湖泊、河流透明度降低,水质变坏。
磷是评价水质的重要指标。
1、方法选择
水中磷的测定,通常按其存在形式而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷,如图所示。
正磷酸盐的测定可采用离子色谱法、钼锑抗光度法、氧化亚锡还原钼蓝法(灵敏度较低,干扰较多),而孔雀绿–磷钼杂多酸法灵敏度较高,且容易普及的方法。
罗丹明6G荧光分光光度法灵敏度最高。
2、样品的采集与保存
总磷的测定,于水样采集后,加硫酸酸化至PH≤1保存。
溶解性正磷酸盐的测定,不加任何保存剂,于2~50C冷处保存,在24h内进行分析。
(一)水样的预处理
采集的水样立即经0.45µm微孔滤膜过滤,其滤液供可溶性正磷酸盐的测定。
滤液经下述强氧化剂的氧化分解,测的可溶性总磷。
取混合水样(包括悬浮物),也经下述强氧化剂分解,测得水中总磷含量。
过硫酸钾消解法
1、仪器
①医用手提式高压蒸汽消毒器或一般民用压力锅,1~1.5kg/㎝2。
②电炉2K W。
③调压器,2KVA,0~220V。
④50(磨口)具塞刻度管。
2、试剂
5%过硫酸钾溶液:溶解5g过硫酸钾于水中,并稀释至100ml。
3、步骤
①吸取25.0ml混匀水样(必要时,酌情少取水样,并加水至25ml,使含磷量不超过3 0µg)于50ml具刻度管中,加过硫酸钾溶液4ml,加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧,以免加热时玻璃塞冲出。
将具塞刻度管放在大烧杯中,置于高压蒸汽消毒器或压力锅中加热,待锅内压力达1.1kg/cm2(相应温度为1200C)时,调节电炉温度保持此压力30s后,停止加热,待压力表指针降至零后,取出冷放。
如溶液混浊,则用滤纸过滤,洗涤后定容。
②试剂空白和标准溶液系列也经同样的消解操作。
4、注意事项
①如采样时水样用酸固定,则用过硫酸钾消解前将水样调至中性。
②一般民用压力锅,在加热前至顶压阀出气孔冒气时,锅内温度约为1200C
③当不具备压力消解条件时,亦可在常压下进行,操作步骤如下:
分取适量均匀水样(含磷不超过30µg)于150ml锥形瓶中,加水至50ml,加数粒玻璃珠,加1ml(3+7)硫酸溶液,5ml 5%过硫酸钾溶液,置电热板或可调电炉上加热煮沸,调节温度使保持微沸30~40min,至最后体积为10ml。
放冷,加1滴酚酞指示剂,滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加1mol/L硫酸溶液使红色褪去,充分摇匀。
如溶液不澄清,则用滤纸过滤于50ml比色管中,用水洗锥形瓶及滤纸,一并移入比色管中,加水至标线,供分析用。
硝酸—硫酸消解法
1、仪器
可调温度的电炉或电热板。
125ml凯氏烧杯。
2、试剂
硝酸(ρ=1.4g/ml)
(1+1)硫酸
硫酸(1/2H2SO4):1mol/L
氢氧化钠溶液:1mol/L,6mol。
1%酚酞指示液。
3、步骤
吸取25.0ml水样置于凯氏烧瓶中,加数粒玻璃珠,加2ml(1+1)硫酸及2~5ml硝酸。
在电热板上或或可调电炉上加热至冒白烟,如液体尚未清澈透明,放冷后,加5ml硝酸,再加热至冒白烟,并获得透明液体。
放冷后加约30ml水,加热煮沸约5min。
放冷后,加1滴酚酞指示剂,滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加
1mol/L硫酸溶液使微红正好褪去,充分混匀,移至50ml比色管中。
如溶液混浊,则用滤纸过滤,并用水洗凯氏瓶和滤纸,一并移入比色管中,稀释至标线,供分析用。
硝酸—高氯酸消解法
1、仪器
可调温度电炉或电热板
125ml锥形瓶。
2、试剂
硝酸:ρ1.40g/ml
高氯酸(优级纯):含量70%~72%。
硫酸(1/2H2SO4):1mol/L。
氢氧化钠溶液:1mol/L,6mol/L。
1%酚酞指示剂:0.5g酚酞溶于95%乙醇并稀释至50ml。
3、步骤
吸取25.0ml水样至于锥形瓶中,加数粒玻璃珠,加2ml硝酸,在电热板上加热浓缩至约10ml。
冷后加5ml硝酸,再加热浓缩至约10ml,放冷。
加3ml高氯酸,加热至冒白烟时,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保持回流状态,直至剩下3~4ml,放冷。
加水10ml,加一滴酚酞指示剂,滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加1ml/硫酸溶液使微红正好褪去,充分混匀,移至50ml比色管中。
如溶液浑浊,可用滤纸过滤,并用水充分洗锥形瓶及滤纸,一并移入比色管中,稀释至标线,供分析用。
4、注意事项
1)消解时需在通风厨中进行。
2)视水样中有机物含量及干扰情况,硝酸和高氯酸用量可适当增减。
3)高氯酸与有机物的混合物,经加热可能产生爆炸,应注意防止这种危险的产生;
①不要往可能含有有机物的热溶液中加入高氯酸。
②含有有机物水样的消解总要先用硝酸处理。
而后使用高氯酸完成消解过程。
③绝对不可将消解液蒸干。
钼抗分光光度法
1、方法原理
在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、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,则变成蓝色络合物,通常称磷钼蓝。
2、干扰及消除
砷含量大于2mg/L有干扰,可用硫代硫酸钠除去。
硫化物含量大于2mg/L 有干扰,在酸性条件下通氮气可以除去。
六价铬大于50mg/L有干扰,用亚硫硫酸钠除去。
亚硫酸盐大于1mg/L有干扰,用氧化消解或加氨磺酸均可以除去。
铁浓度为20mg/L,使结果偏低5%;铜浓度达10mg/L不干扰;氟化物小于70mg/L 也不干扰。
水中大多数常见离子对显色的影响可以忽略。
3、方法的适用范围
本方法最低检出浓度为0.01mg/L(吸光度A=0.01时所对应的浓度):测定上限为0.6mg/L。
可适用于测定地表水、生活污水及化工、磷肥、机加工金属表面磷化处理、农药、钢铁、焦化等行业的工业废水中的正磷酸盐分析。
4、仪器
分光光度计
5、试剂
(1+1)硫酸
10%抗坏血酸溶液:溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100ml。
该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在约4℃可稳定几周。
如颜色变黄,则弃去重配。
钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵((NH4)6M O O24.4H2O)于100ml水中。
溶解0.35g酒石酸锑氧钾(K(SbO)C4H4O6.1/2H2O)于100ml水中。
在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中,加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。
贮存在棕色玻璃瓶中,在约4℃保存。
至少稳定两个月。
浊度—色补偿液:混合两份体积的(1+1)硫酸和一份体积的10%抗坏血酸溶液。
此溶液当天配置。
磷酸盐贮备溶液:将优级纯磷酸二氢钾于110℃干燥2h,在干燥器中放冷。
称取0.2197g溶于水,移入1000ml容量瓶中。
加(1+1)硫酸5ml,用水稀释至标线。
此溶液每毫升含50.0μg磷(以P计)。
磷酸盐标准溶液:吸取10.00ml磷酸贮备液于250ml容量瓶中,用水稀释至标线。
此溶液每毫升含2.00μg磷。
临用时现配。
6、步骤
(1)校准曲线的绘制
取数支50ml具塞比色管,分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50、1.00、3.00、
5.00、10.00、15.00ml,加水至50ml.
①显色:向比色管中加入1ml10%抗坏血酸溶液,混匀。
30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀,放置15min。
②测量:用10mm或30mm比色皿,于700nm波长处,以零浓度溶液为参比,测量吸光度。
(2)样品测定
分取适量经滤膜过滤或消解的水样(使含磷量不超过30μg)加入50ml比色管中,用水稀释至标线。
以下按绘制校准曲线的步骤进行显色和测量。
减去空白试验的吸光度,并从校准曲线上查出含磷量。
7、计算结果略
8、精密度和准确度
统一分析2.06mg/L的含磷水样,13个实验室用消解时,室间相对标准偏差为 1.74%;六个实验室用消解时,室间相对标准偏差为 1.49%,相对误差为+1.89%。
各实验室分析地表水和工业废水的精密度和准确度,见表。
各实验室测定实际水样的精密度和准确度。