实验8　磷钼蓝分光光度法测定环境水样中的磷

一、实验目的

1.通过本实验了解测定水样中磷的意义。

2.掌握水样中磷的测定方法。

3.掌握溶液的定量转移配制，称量等基本操作。

二、实验原理

磷在自然界分布很广，它是生物生长必需的营养元素之一，但含磷量过高会造成水体生长力旺盛、生物和微生物大量繁殖，造成水体富营养化，从而使水质变坏，如果污染不及时被治理，则有可能出现难以逆转的环境危机。总磷是水体监测的一个重要指标，在我国城镇污水处理厂污染物排放标准中，已对总磷的排放提出了严格的要求。因此，准确地监测水体中的总磷显得尤为重要。

总磷测定常用的方法主要有钼酸铵分光光度法，其原理是在酸性条件下，试样中的正磷酸盐在酒石酸锑钾的催化下，与钼酸铵反应生成磷钼酸化合物，该化合物被抗坏血酸还原生成蓝色配合物磷钼蓝并于最大吸收波长710nm处测量吸光度值。钼锑抗反应方程式见式（2-6）。

环境水体中既有无机磷又有有机磷，需要将水样中的有机磷消解成磷酸根离子后才能利用钼酸铵分光光度法进行磷的测定。常用的水样消解法有过硫酸钾消解法、微波-H2O2消解法、硝酸-高氯酸消解以及比较新颖的纳米TiO2光催化消解法等。本实验采用过硫酸钾消解法对水样进行消解预处理。本方法适用于江河水中含量在0.02～10.0mg/L磷酸盐的测定。

三、仪器与试剂

1.仪器

UV-4802紫外-可见分光光度计，石英比色皿（1.0cm）。

2.试剂

磷酸氢二钾（温州市化学用料厂）；抗坏血酸；钼酸铵；酒石酸锑钾；（1+1）硫酸；（1+35）硫酸；甲酸；无特殊说明试剂均为分析纯，实验用水为去离子水。

过硫酸钾（40g/L）：称取20g过硫酸钾，精确至0.5g，溶于500mL水中，储存于棕色瓶内（保存期一个月）。

抗坏血酸（20g/L）：称取10g抗坏血酸，精确至0.5g，称取0.2g EDTA，精确至0.01g，溶于200mL水中，加入8.0mL甲酸，用水稀释至500mL，混匀，储存于棕色瓶中（有效期一个月）。

钼酸铵（26g/L）：称取13g钼酸铵，精确至0.5g，称取0.5g酒石酸锑钾，精确至0.01g，溶于200mL水中，加入230mL硫酸溶液（1+1），混匀，冷却后用水稀释500mL，储存于棕色瓶中（有效期一个月）。

储备液（0.5mg/mL）：称取0.7165g于105℃干燥过的磷酸二氢钾，溶于水中，转入1000mL容量瓶，稀释至刻度摇匀。

磷酸盐标准溶液（0.05mg/mL）：吸取50mL储备液于500mL容量瓶中，稀释至刻度。

四、实验步骤

1.标曲线的绘制

取6个50mL容量瓶，分别取0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL磷标准溶液，用约20mL水稀释，依次向各瓶中加入2.0mL钼酸铵溶液、3.0mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10min，在710nm，以试剂空白对照，测定各自吸光度。平行测定三次。根据吸光度和浓度制作标准曲线。

2.样品分析

取10mL水样于150mL锥形瓶中，加入1.0mL硫酸溶液（1+35）、5.0mL过硫酸钾溶液，用水调节体积至25mL，放置于电炉上缓慢加热煮沸至溶液快蒸干为止，取出后冷却至室温，定量转移至50mL容量瓶中，加入2.0mL钼酸铵溶液，3.0mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10min。在710nm，用比色皿以不加试液的空白调零，然后测定水样溶液。平行测定三次，记录吸光度值。

五、数据记录及处理

1.制作标准曲线

2.水样吸光度：________，________，________。

水样中总磷含量按式（2-7）计算。

式中，m为从标准曲线上查得或按回归方程算得的的含量，mg/L；V为吸取水样体积，mL。

两次平行测定结果之差不能大于0.3mg/L，取算术平均值为测定结果。

六、注意事项

1.消解水样过程中应控制温度，防止爆沸。一定注意不能让溶液蒸干，要边加热边摇动溶液，使之变成淡黄色，否则会变成不易溶解的黑褐色的多磷化物。

2.显色时间对产物吸光度有一定的影响，故需严格控制显色时间。

七、思考题

1.总磷的测定方法有哪些？

2.紫外-可见分光光度计由哪些部件构成？各有什么作用？可见光区的光源是什么？