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總磷測定儀是用于檢測水體中總磷含量的專用儀器,廣泛應用于環境監測、污水處理、水產養殖等領域。其核心原理是通過過硫酸鉀消解將水樣中各種形態的磷(如有機磷、無機磷)轉化為可檢測的正磷酸鹽,再利用鉬銻抗分光光度法(或其他顯色方法)測定其濃度。以下是總磷測定儀的通用使用方法,具體操作需結合儀器型號參照說明書。
一、測定前準備
1. 儀器與試劑準備
儀器檢查:確保總磷測定儀主機、消解器(部分儀器內置)、比色皿、移液器、燒杯、洗瓶等設備齊全且完好。開機后檢查儀器顯示屏、光源、比色系統是否正常,進行至少 30 分鐘預熱(部分儀器需預熱更久)。
試劑配制:根據實驗需求,提前配制以下試劑(試劑純度建議為分析純,水為無磷蒸餾水或超純水):
消解試劑:常用過硫酸鉀溶液(如 50g/L),需按照試劑說明書準確稱量、溶解、定容。
顯色試劑:常用鉬銻抗顯色劑(由鉬酸銨、酒石酸銻鉀、抗壞血酸等組成),需現配現用或按要求儲存。
磷標準儲備液(1000mg/L):可直接購買標準溶液,或通過磷酸二氫鉀配制并標定。
磷標準使用液(如 10mg/L):由儲備液稀釋而成,用于繪制標準曲線。
2. 水樣采集與預處理
水樣需用潔凈的玻璃瓶或聚乙烯瓶采集,采集后立即加入硫酸(或鹽酸)調節 pH 至 1~2,抑制微生物活動,4℃冷藏保存,24 小時內完成測定。
若水樣渾濁或含有懸浮物,需先通過離心(3000r/min,5 分鐘)或中速定量濾紙過濾,去除干擾雜質。
二、水樣消解(關鍵步驟)
消解的目的是將水樣中所有形態的磷轉化為正磷酸鹽,常用過硫酸鉀消解法(國標方法),操作如下:
取適量水樣(如 5mL~25mL,根據總磷濃度調整,確保測定值在標準曲線范圍內)于消解管中。
加入對應體積的過硫酸鉀溶液(如 5mL,與水樣體積比通常為 1:1 或 1:5,按儀器要求調整),輕輕搖勻。
擰緊消解管蓋子,將其放入消解器中,設置消解參數:溫度 120℃~124℃,時間 30 分鐘(部分儀器為 15 分鐘,以說明書為準)。
消解完成后,關閉消解器,待消解管自然冷卻至室溫(或用冷水浴加速冷卻),備用。
三、標準曲線繪制(校準儀器)
標準曲線用于建立 “吸光度 - 濃度" 的對應關系,確保測定結果準確,操作如下:
取 6 支潔凈的消解管,分別加入 0mL(空白樣)、0.5mL、1.0mL、2.0mL、5.0mL、10.0mL 磷標準使用液,用無磷水補足至與水樣相同體積(如 25mL)。
按 “水樣消解" 步驟對標準系列進行消解、冷卻。
向冷卻后的標準系列管中加入顯色劑(如 2mL~3mL,按試劑要求添加),輕輕搖勻,放置 15 分鐘(20℃~30℃避光顯色,確保顯色全)。
打開總磷測定儀,進入 “校準" 或 “標準曲線" 模式,將空白樣注入比色皿(用擦鏡紙擦干外壁,避免指紋),放入比色槽中,按 “調零" 鍵校準儀器基線。
依次測定標準系列中各濃度溶液的吸光度,儀器會自動記錄吸光度與對應濃度,生成并保存標準曲線(相關系數 R2 需≥0.999,否則需重新配制標準溶液)。
四、樣品測定
取冷卻后的消解水樣,加入與標準系列相同體積的顯色劑,搖勻后避光顯色 15 分鐘。
將顯色后的水樣注入比色皿,放入比色槽中,儀器自動調用已保存的標準曲線,直接顯示水樣的總磷濃度(單位通常為 mg/L)。
為保證準確性,每個水樣建議平行測定 2~3 次,取平均值作為最終結果(平行樣相對偏差應≤5%)。
五、數據處理與記錄
儀器顯示的濃度為水樣消解后的測定值,若水樣測定前進行了稀釋(如高濃度水樣稀釋 10 倍),需將結果乘以稀釋倍數,得到實際總磷濃度。
記錄信息包括:樣品名稱、采集時間、pH 值、稀釋倍數、測定日期、儀器型號、標準曲線相關系數、平行樣數據、最終結果等。
六、后處理與儀器維護
1. 實驗后處理
廢液處理:顯色后的廢液含有重金屬鉬,需收集后集中處理,不可直接排放。
器皿清潔:比色皿、消解管、移液器吸頭需用無磷水反復沖洗 3 次以上,晾干備用;避免使用含磷洗滌劑。
2. 儀器維護
測定結束后,用無磷水沖洗比色槽和比色皿支架,關閉儀器光源,待儀器冷卻后關機。
定期(如每月)檢查儀器光源強度,若吸光度明顯下降,需更換光源燈。
試劑儲存:過硫酸鉀溶液需避光冷藏(可保存 1 個月),鉬銻抗顯色劑現配現用,標準溶液需按要求冷藏或冷凍保存。
定期校準:建議每 3 個月重新繪制標準曲線,或使用標準質控樣驗證儀器準確性。
七、注意事項
安全防護:消解過程中消解管內會產生壓力,需確保蓋子擰緊,避免漏液;操作高溫消解管時需戴隔熱手套,防止燙傷;顯色劑中的抗壞血酸易氧化,需避光保存。
干擾消除:水樣中若含有大量鐵、砷、硫化物等干擾物質,需提前加入對應掩蔽劑(如抗壞血酸可掩蔽鐵離子,硫代硫酸鈉可掩蔽砷離子)。
比色皿使用:比色皿的透光面需保持潔凈,不可用手觸摸;不同比色皿間的吸光度偏差需≤0.005,否則需配對使用。
空白控制:空白樣(無磷水 + 消解試劑 + 顯色劑)的吸光度應≤0.020,若過高可能是水或試劑含磷,需更換無磷水或重新配制試劑。
重要提醒
不同品牌(如哈希、島津、連華科技等)的總磷測定儀在操作細節(如消解參數、顯色時間、試劑用量)上可能存在差異,務必仔細閱讀并嚴格遵循儀器說明書,以確保測定結果的準確性和可靠性。