循环水中磷分析方法的探讨

52化肥工业第40卷第4期循环水中磷分析方法的探讨罗晓艳,沈艳,高瑞(重庆建峰化工股份有限公司化肥分公司重庆408601)摘要通过条件试验，对测定循环水中无机磷和总磷分析方法进行了改进,优化了操作,分析时间由90 min缩短至30 min,通过精密度试验和准确度试验,验证了改进后分析方法的准确度。通过方法对比试验,证明改进后的分析方法可用于实际生产。关键词总磷无机磷循环水分析测定Inquiry into Methods for Analysis of Phosphorusin Recirculating WaterLuo Xiaoyan, Shen Yan, Gao Rui(Chemical Fertilizer Branch of Chongqing Jianfeng Chemical Co, Lid. Chongqing 408601)Abstract Through tests on conditions an improvement is made on the method for analysis ofinorganic phosphorus and total phosphorus in recirculating water, the operation is optimized, and theanalytical time is shortened from 90 min to 30 min. By tests on precision and accuracy the accuracy ofthe modified method is verified. By contrast test on the methods it is verified that the improvedanalytical method can be used in actual production.Keywords total phosphorus inorganic phosphorus recirculating water analytical determination循环水中有机磷的分析数据是由总磷的数据(精确至0.5 g)和0.2 g乙二胺四乙酸钠(精确减去无机磷数据获得,总磷和无机磷测定按《工至0.01 g)溶于200 mL水中,加入8.0 mL甲业循环冷却水中磷含量的测定方法一钼酸铵分酸,用水稀释至500 mL,摇匀,储存于棕色容量光光度法》( HG/T 3540- -1990) 进行。总磷和无瓶中。机磷测定方法的反应原理相同,但循环水样品测26 g/L钼酸铵溶液:称取13.0 g钼酸铵(精定前处理方法不同。在实际应用中,该方法存在分确至0.5 g)和0.5 g酒石酸锑钾( KSbOC,H2O。●析时间长操作繁琐、测定结果平行性不好等问题。1/2H20,精确至0.01 g)溶于200 mL水中,加入针对这些不足,通过试验对分析方法进行了改进。230mL(1+1)硫酸溶液，混匀;冷却后用水稀释至500 mL,摇匀，储存于棕色容量瓶中。试验原理40g/L过硫酸钾溶液:称取20.0g过硫酸钾在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应生成(精确至0.5 g)溶于250 mL水中，摇匀,储存于黄色的磷钼杂多酸,再用抗坏血酸将其还原成磷棕色容量瓶中。钼蓝,采用分光光度法于710 nm波长(最大吸收120 g/L氢氧化钠溶液:称取30.0 g氢氧化波长)处进行测定。钠(精确至0.5 g)溶于250 mL水中,摇匀,储存于塑料瓶中。2主要试剂(1 +3)硫酸溶液;(1 + 35 )硫酸溶液;质量分20 g/L抗坏血酸溶液:称取10. 0 g抗坏血酸数1%酚酞乙醇溶液。本文作者的联系方式:janfenglxy@ sina com2013年8月罗晓艳等:循环水中磷分析方法的探讨53盐组成,而钼酸铵分光光度法测定的是正磷酸盐,试验方法聚磷酸盐需通过酸水解为正磷酸盐后才能测定。3.1 改进后无机磷测定方法在配制钼酸铵溶液中加入了硫酸溶液,该溶液具取10.0 mL循环水样品于50 mL比色管中，有一定的酸度,本试验拟定用钼酸铵溶液替代.加入2.0 mL钼酸铵溶液,在沸水浴中加热(1+3)硫酸溶液来水解聚磷酸盐,以简化操作。10 min,在冷水浴中冷却后,加入3.0 mL抗坏血循环水中含有硅酸盐,由于钼酸铵溶液能与酸溶液，用蒸馏水稀释至50mL,采用分光光度法磷酸根和硅酸根反应生成磷钼杂多酸和硅铝杂多于710nm波长处进行测定。酸黄色络合物,硅酸盐会干扰磷酸根的测定。对3.2 改进后总磷测定方法于硅酸盐的干扰,可通过控制显色酸度来消除,而方法中钼酸铵溶液的加人量是固定的，只能通过加入1.0 mL(1 +35)硫酸溶液和5.0 mL过硫酸改变循环水样品的体积来控制酸度。钾溶液，在沸水浴中加热10min,在冷水浴中冷却分别取5.0,10.0,15.0和20.0 mL循环水样后,用蒸馏水稀释至40 mL左右,加入2.0 mL铝品于50mL比色管中,加入2.0mL钼酸铵溶液，酸铵溶液和3.0 mL抗坏血酸溶液,用蒸馏水稀释在沸水浴中加热15 min,冷却后加人3.0 mL抗坏至50mL,采用分光光度法于710nm波长处进行血酸溶液，用蒸馏水稀释至50 mL,摇匀放置测定。10 min,采用分光光度法于710 nm波长处进行测3.3 改进前无机磷测定方法定。水解酸度试验测定结果见表1。取10.0 mL循环水样品于50 ml比色管中，表1水解酸度试验测定结果加入2.0 mL(1 +3)硫酸溶液,用蒸馏水调整溶液循环水样品改进后方法测定改进前方法测定体积至约25 mL,摇匀,置于沸水浴中15 min,取体积/mL.结果/(mg.L-I)结果/(mg.L十)出后流水冷却至室温，向比色管加1滴质量分数5.02.98为1%酚酞乙醇溶液，然后滴加质量分数20%氢10.03.003.01氧化钾溶液至显微红色，再滴加(1 +35 )硫酸溶15.03.4020.04.10液至红色刚好消失;加入2.0 mL钼酸铵溶液和3.0 mL抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀,室由表1试验数据可看出:循环水样品体积在温下放置10min,采用分光光度法于710nm波长5.0~ 10.0 mL时,测定结果与改进前方法数据基处进行测定。本吻合;随着循环水样品体积增大,测定结果也随3.4改进前 总磷测定方法之上升,说明随着酸度降低,硅酸盐的干扰增大。取10.0 mL循环水样品于100 mL锥形瓶中，因此,最佳循环水样品体积应控制在5.0 ~加入1.0 mL(1 +35)硫酸溶液和5.0 mL过硫酸钾10. 0 mL。本试验选择循环水样品体积为10.0 mL,溶液,用蒸馏水调整溶液体积至约25 mL,摇匀,置如果样品体积< 10.0 mL,加蒸馏水至10.0 mL。于可调电炉上缓缓煮沸至溶液蒸干冒白烟，取出4.1.2水解时间的确定后稍冷用流水冷却至室温;将样品转移至50 mL水解时间过短，聚磷酸盐水解不完全,反之则比色管中,加入2.0 mL钼酸铵溶液和3.0 mL抗.浪费时间。因此，进行了无机磷试验沸水浴加热坏血酸溶液,用蒸馏水稀释至50 mL,摇匀,室温时间测定,以确定最佳水解时间。下放置10 min,采用分光光度法于710 nm波长处,以不加试样溶液的空白调零进行测定。加入2.0mL钼酸铵溶液,在沸水浴中分别加热4,6,8,10,13和16 min,其余步骤按3.1操作,测4条件试验定结果见表2。4.1无机磷测定 条件试验由表2试验数据可看出:循环水样品在沸水4.1.1水解酸度 的确定浴中加热时间为10 min 时,测定结果基本趋于最循环水中的无机磷主要由正磷酸盐和聚磷酸大值且稳定,因此,确定沸水浴加热时间为10 min。54化肥工业第40卷第4期表2无机磷试验 沸水浴加热时间测定结果表4总磷试验沸水浴 加热时间测定结果沸水浴加热I" 循环水样品测定2"循环水样品测定沸水浴加热时间/min测定结果/(mg.LI)时间/ min结果/(mg.L1)结果/(mg.L-)49. 985.054.30810. 155.034.321010. 394.451310.3505.324.481610.305.454.504.2.2显色时间的确定64. 49在无机磷测定时,加入显色剂钼酸铵溶液并4.1.3显色时间的确定在沸水浴中加热10min,这时正磷酸盐与钼酸铵取10.0 mL循环水样品于50 mL比色管中，溶液已进行反应，可直接测定。而在总磷测定时，加入2.0 mL钼酸铵溶液，并在沸水浴中加热循环水样品应在分解冷却后加入钼酸铵溶液,因10 min,冷却后加入3.0 mL抗坏血酸溶液,用蒸此需要确定放置时间。馏水稀释至50 mL,摇匀后分别放置0,5,8和10 min,采用分光光度法于710 nm波长处测定，加入1.0 mL(1 +35)硫酸溶液和5.0 mL过硫酸钾测定结果见表3。溶液，在沸水浴中加热10 min,冷却后加入2.0 mL表3无机磷试验循环水样品放置不同时间测定结果钼酸铵溶液和3.0 mL抗坏血酸溶液,用蒸馏水稀放置时间/min测定结果/(mg.L-I)释至50 mL,分别放置0,5,8和10 min,采用分光5.22光度法于710 nm波长处测定，测定结果见表5。5. 20表5总磷试验循环水样品放置不同时间测定结果测定结果/(mg.1L-1)5.219.64由表3试验数据可看出:循环水样品放置时9.63间在0~10min的测定结果相同,说明循环水样品加入抗坏血酸后无需静置，可直接测定。14.2 总磷测定条件试验由表5试验数据可看出:循环水样品加显色总磷包含无机磷和有机磷,原方法中有机磷剂后,放置0~10min的测定结果相同,说明循环和聚磷酸盐是用氧化剂过硫酸钾在酸性条件下蒸水样品加入显色剂后无需静置,可立即测定。本干冒白烟，使有机磷和聚磷酸盐分解为正磷酸盐。试验选择循环水样品加人显色剂后直接测定。在用原方法测定时,发现肉眼观察蒸干至白烟冒5精密 度试验尽后,测定结果不同。现将循环水样品蒸干分解测定总磷改为沸水浴加热分解测定总磷。取循环水样品测定有机磷含量，进行分析方4.2.1分解时间的确定法精密度试验，试验结果见表6。.由表6试验数据可看出:改进后分析方法变加入1 mL(1 +35 )硫酸溶液和5.0 mL过硫酸钾异系数比改进前分析方法的低,说明改进后分析溶液,分别在沸水浴中加热4 ,8,10,13和16 min,方法的精密度比改进前分析方法高。其余按3.2操作,测定结果见表4。从表4试验数据可看出:循环水样品在沸水准确度试验浴中加热10 min后,测定结果达到最大值且数据取6个10 mL.循环水样品分别置于50 mL比趋于稳定，说明循环水样品在沸水浴中加热.色管中,各加人10 mg/L磷标准溶液2.0 mL,按10 min后分解完全。因此，确定分解时间为在沸改进后分析方法测定总磷含量，准确度试验结果水浴中加热10 min。见表7。2013年8月.罗晓艳等:循环水中磷分析方法的探讨55表6精密度试验结果由表7试验数据可看出:磷回收率在96.5% ~测定结果/测定平均值/变异 系数/104. 5% ,符合工业生产中控制分析的要求。分析方法(mg.L")%7方法对比试验4.594.55改进前和改进后分析方法对比测定结果见改进后.4.604.580.84表8。4.64由表8试验数据可看出:2种分析方法的测4.54定结果吻合,说明改进后分析方法完全能用于生产实践。4.634.5668结语改进前.4.621.65通过对循环水中磷分析方法的改进,简化了操作、提高了方法的准确度,能快速、准确地为工艺提供可靠的分析数据。表7准确度试验结果循环水样品编号项目循环水样品质量/mg93.691.394.597.6循环水样品+标准溶液质量/mg114.5110.9114.1115.7116. 9116. 5标准溶液质量/mg20.0回收质量/mg20.919.620.519.320.4回收率/%98.0102.596.5102. 0表8改进前和改进 后分析方法对比测定结果(2011年)日期方法总磷测定结果/(mg.L-)无机磷测定结果/(mg.L") 有机磷测定结果/(mg儿少)改进前9.956.279月13日改进后9.986. 303.689月14日9.786. 683.119.726.633.099.075.433.649月16日9.10，3.679月17日9.155.493.669.215.453.769月20日9.065.363.705.403.729.485. 623. 869月21日.9.435. 603.83(收到修改稿日期2012- 12-24)(上接第51页)2] 葛宜云.栲胶脱硫液中悬浮硫含量的快速测定[J].化肥工业20027(4):37-38 ,61.3] 潘秀荣.分析化学准确度的保证和评价[M].第2版北京:参考文献中国计量出版社,1987:14-19.[1]王佩良. 快速测定栲胶脱硫液中悬浮硫[J].理化检验:化(收到修改稿日期2013-06-13)学分册,000 ,36(10) :49-450.