钼锑抗分光光度法测定海水中活性磷酸盐的浓度

广西质量监督导报２００８第８期总第

９２期

钼锑抗分光光度法测定海水中活性磷酸盐的浓度

王清华

（广东省环境监测中心，广东广州５１００８０）

［摘要］本文对钼锑抗分光光度法略做改进，

较，取得满意的结果。

用于测定海水中活性磷酸盐，并与经典海水中活性磷酸盐分析方法作比

［关键词］活性磷酸盐；海水；钼锑抗光度法

磷钼蓝分光光度法（以下简称“磷钼蓝法”）是海水中活性磷酸盐的经典测定方法，其原理是在酸性介质中，活性磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼黄，用抗坏血酸还原为磷钼蓝后，以５ｃｍ比色皿于８８２ｎｍ波长测定吸光值，其方法检出限为但本实验室在日常工作过程中发现分光光度计在０．０１ｍｇ／Ｌ［１］。

分别吸取０、０．５０、１．００、１．５０、２．００、２．５０、３．００、４．００ｍｌ磷酸盐标准使用液于５０ｍｌ具塞比色管中，用去离子水稀释至

５０ｍｌ。分别向各比色管中加入１ｍｌ抗坏血酸溶液混匀，３０ｓ后

加２ｍｌ钼酸盐溶液充分混匀。室温下放置１５ｍｉｎ后，使用光程为１０ｍｍ比色皿，在７００ｎｍ波长下，以水做参比，测定吸光度。由测得的吸光度，减去空白管的吸光度后得到校正吸光度，绘制以磷酸盐含量（μｇ）对校正吸光度的校准曲线。

与方法标准中相比，磷标准使用液的浓度降低为方法标准中使用液浓度的一半，并降低了校准曲线的范围，缩小了绘制曲线各点间的浓度差距，以适应海水中活性磷酸盐浓度较低的线性范围需求。

８８２ｎｍ波长下工作其稳定性不够，吸光度常有跳跃，使样品

测量结果重现性不理想。钼锑抗分光光度法（以下简称“钼锑抗法”）一般用于分析地表水及废水中磷酸盐含量，其原理是酒石酸锑氧钾反应，生成在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、

磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色络合物。根据磷钼蓝颜色深浅，以１ｃｍ比色皿于波长７００ｎｍ处比色定量，其方法检出限为０．０１ｍｇ／Ｌ［２］。这两种方法主要区别在于比色所选的波长及比色皿光程不同，而所用试剂是一样的，只是抗坏血酸、钼酸盐和标准使用液的浓度略有不同，以及抗坏血酸、钼酸盐加入顺序不同。

本文对钼锑抗法分析磷酸盐作了一定改进，用于分析海水中活性磷酸盐，进行方法适用性检验，并与磷钼蓝法分析海水试验作比较，取得了令人满意的结果。

２．样品测定

经过预处理的样品按曲线绘制步骤测试，测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，在校准曲线上查出相应的磷含量（μｇ）并计算浓度。

二、结果和讨论

按照方法的实验步骤，分别检验方法的灵敏度、检出限、准确度、精密度等。

（一）灵敏度检验

用磷酸二氢钾标准溶液配制校准曲线系列，测定吸光度后经线性回归求得曲线方程为ｙ＝０．０１０４ｘ，ｒ＝０．９９９４，灵敏度为０．０１０４吸光度／ｕｇ。本文采用的比色皿光程为１０ｍｍ，已基本满足要求，但日常实验工作中若采用３０ｍｍ或５０ｍｍ比色皿，能提高该方法的灵敏度。

（二）检出限检验

进行２１个空白值的平行测定，求得空白吸光度平均值

一、仪器与试剂

（一）仪器

７２２Ｓ分光光度计；１０ｍｍ比色池；５０ｍｍ比色皿。

（二）主要试剂

抗坏血酸，１００ｇ／Ｌ溶液：溶解１０ｇ抗坏血酸（Ｃ６Ｈ８Ｏ６）于水中，并稀释至１００ｍｌ。此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。

钼酸盐溶液：溶解１３ｇ钼酸铵［（ＮＨ４）６Ｍｏ７Ｏ２４・４Ｈ２Ｏ］于

１００ｍｌ水中。溶解０．３５ｇ酒石酸锑钾ＫＳｂＣ４Ｈ４Ｏ７・１Ｈ２Ｏ］于１００ｍｌ水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到３００ｍｌ硫（１∶１）中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。此溶液贮存酸

于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。

磷标准贮备溶液：称取０．２１９７±０．００１ｇ于１１０℃干燥２ｈ在干燥器中放冷的磷酸二氢钾（ＫＨ２ＰＯ４），用水溶解后转移至（１∶１）用１０００ｍｌ容量瓶中，加入大约８００ｍｌ水，加５ｍＬ硫酸

水稀释至标线并混匀。此标准溶液含５０．０μｇ／ｍｌ磷（以Ｐ计）。本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。临用前逐级稀释成１．００ｍｇ／ｌ的磷标准使用液。

以上试剂中磷酸二氢钾为优级纯，其他均为分析纯，所用水为去离子水。

（三）实验方法

Ａ０为０．００４，标准偏差ＳＤ为０．００１光度值。

对光学分析方法，可测量的最小分析信号ＸＬ以下式确定：ＸＬ＝Ａ０＋Ｋ・ＳＤ

由于本方法定量时已扣除空白值，因此检出限以ＸＬ﹣Ａ０

（即Ｋ・ＳＤ）表达：

・ＤＬ＝（ＸＬ﹣Ａ０）／ｋ＝ＫＳＤ／ｋ

其中，Ｋ－根据９０％置信水平确定的系数，其值为３；ｋ－方法的灵敏度（即校准曲线的斜率）。

求得检出限ＤＬ为０．００６ｍｇ／Ｌ。《海水水质标准》（ＧＢ３０９７－１９９７）中一类海水活性磷酸盐的标准限值要求为

０．０１５ｍｇ／Ｌ，因此用本方法测定海水中活性磷酸盐其检出限

可满足要求。

（三）准确度测试

采用本方法分析海水标准样品，测试结果与标准值的相

１．绘制曲线

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广西质量监督导报２００８第８期总第

９２期

对误差较小，见表１；同时采用磷钼蓝分光光度法分析同系列海水标准样品，结果如表２所示。钼锑抗分光光度法分析海水标样的测试结果的相对误差比磷钼蓝分光光度法分析海水标样的测试结果更小，其方法准确度可满足要求。

表１钼锑抗分光光度法分析海水标样结果

样品，钼锑抗法的精密度比磷钼蓝法的精密度高。这主要是光度计在８８２ｎｍ波长下稳定性不够所造成，而且多台光度计均出现相同情况。

表４

样品重复测定结果与相对标准偏差

表２磷钼蓝分光光度法分析海水标样结果

三、结论

本文对钼锑抗分光光度法略做改进，降低标准使用液浓度和校准曲线的范围，用于测定海水中活性磷酸盐简单、方便、准确，检出限为０．００６ｍｇ／Ｌ，能满足《海水水质标准》（ＧＢ３０９７－１９９７）的要求，方法准确度和精密度比磷钼蓝分光

此外，本实验室曾在全国近岸海域水质监测实验室互校工作中，采用钼锑抗分光光度法分析海水中活性磷酸盐，所报测试结果落在合格区间范围内，见表３。

表３

钼锑抗分光光度法分析实验室互校样品结果

光度法高，测定结果可靠。同时，对于广东省大部分监测单位来讲，海水分析的任务并不多，通常一年只有几次，若采用钼锑抗分光光度法分析海水中活性磷酸盐，可利用日常分析淡水磷酸盐的试剂，无须重新配试剂，大大节省了时间与资源。当然，有些海水基体比较复杂，可能存在干扰现象，这有待继续研究。

［参考文献］

（四）精密度测试

分别采用钼锑抗分光光度法和磷钼蓝分光光度法重复６次测定浓度约为０．０５ｍｇ／Ｌ（１＃）及０．０１ｍｇ／Ｌ（２＃）的海水样实验证明，分析相同浓度的品，并计算相对标准偏差，见表４。

（ＧＢ１７３７８．４－［１］海洋监测规范－第四部分：海水分析［Ｓ］．２００７）［Ｓ］．

（第四版）［Ｍ］．北京：中国［２］魏复盛等．水和废水监测分析方法环境科学出版社，２００２．

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［上接第１１７页］

分布，标准不确定度为

（六）合成标准不确定度

１＝０．４０８ｍｌ。

!重复性：假设重复性产生的标准不确定度为０．５ｍｌ温度：水的体积膨胀系数２．１×１０－４，假设温度变化为±

合成相对标准不确定度：

４℃，因此产生的准确性范围为２．１×１０－４×４×１００．０＝０．０８４ｍｌ，认为服从矩形分配，则由此产生的标准不确定度为：

０．０８４＝０．０４８ｍｌ!由取样体积产生的合成标准不确定度为：

!＝０．００８６

样品的浓度为：

（ＳＳ，ｍｇ／Ｌ）＝０．０２８３×１０００×１０００＝２８３ｍｇ／Ｌρ

合成标准不确定度为：２８３×０．００８６＝２．４ｍｇ／Ｌ扩展不确定度（扩展因子ｋ＝２）：２．４×２＝４．８ｍｇ／Ｌ（七）监测结果

悬浮物浓度为２３８±５ｍｇ／ｌ

!＝０．６５ｍｌ

２．称量产生的合成不确定度

称量的重复性：据历史资料表明，５０ｇ以内，天平的重复性标准偏差为０．０７ｍｇ。

校准：天平检定产生的不确定度根据检定证书给出的不确定度最大值为±０．７５ｍｇ，采用矩形分布，由此产生的标准不确定度为

［参考文献］

［１］国家认证认可监督管理委员会．实验室资质认定工作指南［Ｚ］．北京：中国计量出版社，２００７．

［２］ＪＪＦ１０５９－１９９９．测量不确定度评定与表示［Ｓ］．北京：国家质量技术监督局，１９９９．

０．７５＝０．４３３ｍｇ。!因为称量进行两次，一次空称，一次毛重，所以校准产生的标准不确定度计算两次。

由称量产生的合成标准不确定度为：

［３］刘智敏．不确定度及其实践［Ｍ］．北京：中国标准出版社，２０００．［４］李慎安．化学实验室测量不确定度［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００７．

!＝０．６１６ｍｌ

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９２期

钼锑抗分光光度法测定海水中活性磷酸盐的浓度

王清华

（广东省环境监测中心，广东广州５１００８０）

［摘要］本文对钼锑抗分光光度法略做改进，

较，取得满意的结果。

用于测定海水中活性磷酸盐，并与经典海水中活性磷酸盐分析方法作比

［关键词］活性磷酸盐；海水；钼锑抗光度法

磷钼蓝分光光度法（以下简称“磷钼蓝法”）是海水中活性磷酸盐的经典测定方法，其原理是在酸性介质中，活性磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼黄，用抗坏血酸还原为磷钼蓝后，以５ｃｍ比色皿于８８２ｎｍ波长测定吸光值，其方法检出限为但本实验室在日常工作过程中发现分光光度计在０．０１ｍｇ／Ｌ［１］。

分别吸取０、０．５０、１．００、１．５０、２．００、２．５０、３．００、４．００ｍｌ磷酸盐标准使用液于５０ｍｌ具塞比色管中，用去离子水稀释至

５０ｍｌ。分别向各比色管中加入１ｍｌ抗坏血酸溶液混匀，３０ｓ后

加２ｍｌ钼酸盐溶液充分混匀。室温下放置１５ｍｉｎ后，使用光程为１０ｍｍ比色皿，在７００ｎｍ波长下，以水做参比，测定吸光度。由测得的吸光度，减去空白管的吸光度后得到校正吸光度，绘制以磷酸盐含量（μｇ）对校正吸光度的校准曲线。

与方法标准中相比，磷标准使用液的浓度降低为方法标准中使用液浓度的一半，并降低了校准曲线的范围，缩小了绘制曲线各点间的浓度差距，以适应海水中活性磷酸盐浓度较低的线性范围需求。

８８２ｎｍ波长下工作其稳定性不够，吸光度常有跳跃，使样品

测量结果重现性不理想。钼锑抗分光光度法（以下简称“钼锑抗法”）一般用于分析地表水及废水中磷酸盐含量，其原理是酒石酸锑氧钾反应，生成在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、

磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色络合物。根据磷钼蓝颜色深浅，以１ｃｍ比色皿于波长７００ｎｍ处比色定量，其方法检出限为０．０１ｍｇ／Ｌ［２］。这两种方法主要区别在于比色所选的波长及比色皿光程不同，而所用试剂是一样的，只是抗坏血酸、钼酸盐和标准使用液的浓度略有不同，以及抗坏血酸、钼酸盐加入顺序不同。

本文对钼锑抗法分析磷酸盐作了一定改进，用于分析海水中活性磷酸盐，进行方法适用性检验，并与磷钼蓝法分析海水试验作比较，取得了令人满意的结果。

２．样品测定

经过预处理的样品按曲线绘制步骤测试，测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，在校准曲线上查出相应的磷含量（μｇ）并计算浓度。

二、结果和讨论

按照方法的实验步骤，分别检验方法的灵敏度、检出限、准确度、精密度等。

（一）灵敏度检验

用磷酸二氢钾标准溶液配制校准曲线系列，测定吸光度后经线性回归求得曲线方程为ｙ＝０．０１０４ｘ，ｒ＝０．９９９４，灵敏度为０．０１０４吸光度／ｕｇ。本文采用的比色皿光程为１０ｍｍ，已基本满足要求，但日常实验工作中若采用３０ｍｍ或５０ｍｍ比色皿，能提高该方法的灵敏度。

（二）检出限检验

进行２１个空白值的平行测定，求得空白吸光度平均值

一、仪器与试剂

（一）仪器

７２２Ｓ分光光度计；１０ｍｍ比色池；５０ｍｍ比色皿。

（二）主要试剂

抗坏血酸，１００ｇ／Ｌ溶液：溶解１０ｇ抗坏血酸（Ｃ６Ｈ８Ｏ６）于水中，并稀释至１００ｍｌ。此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。

钼酸盐溶液：溶解１３ｇ钼酸铵［（ＮＨ４）６Ｍｏ７Ｏ２４・４Ｈ２Ｏ］于

１００ｍｌ水中。溶解０．３５ｇ酒石酸锑钾ＫＳｂＣ４Ｈ４Ｏ７・１Ｈ２Ｏ］于１００ｍｌ水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到３００ｍｌ硫（１∶１）中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。此溶液贮存酸

于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。

磷标准贮备溶液：称取０．２１９７±０．００１ｇ于１１０℃干燥２ｈ在干燥器中放冷的磷酸二氢钾（ＫＨ２ＰＯ４），用水溶解后转移至（１∶１）用１０００ｍｌ容量瓶中，加入大约８００ｍｌ水，加５ｍＬ硫酸

水稀释至标线并混匀。此标准溶液含５０．０μｇ／ｍｌ磷（以Ｐ计）。本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。临用前逐级稀释成１．００ｍｇ／ｌ的磷标准使用液。

以上试剂中磷酸二氢钾为优级纯，其他均为分析纯，所用水为去离子水。

（三）实验方法

Ａ０为０．００４，标准偏差ＳＤ为０．００１光度值。

对光学分析方法，可测量的最小分析信号ＸＬ以下式确定：ＸＬ＝Ａ０＋Ｋ・ＳＤ

由于本方法定量时已扣除空白值，因此检出限以ＸＬ﹣Ａ０

（即Ｋ・ＳＤ）表达：

・ＤＬ＝（ＸＬ﹣Ａ０）／ｋ＝ＫＳＤ／ｋ

其中，Ｋ－根据９０％置信水平确定的系数，其值为３；ｋ－方法的灵敏度（即校准曲线的斜率）。

求得检出限ＤＬ为０．００６ｍｇ／Ｌ。《海水水质标准》（ＧＢ３０９７－１９９７）中一类海水活性磷酸盐的标准限值要求为

０．０１５ｍｇ／Ｌ，因此用本方法测定海水中活性磷酸盐其检出限

可满足要求。

（三）准确度测试

采用本方法分析海水标准样品，测试结果与标准值的相

１．绘制曲线

１１８

广西质量监督导报２００８第８期总第

９２期

对误差较小，见表１；同时采用磷钼蓝分光光度法分析同系列海水标准样品，结果如表２所示。钼锑抗分光光度法分析海水标样的测试结果的相对误差比磷钼蓝分光光度法分析海水标样的测试结果更小，其方法准确度可满足要求。

表１钼锑抗分光光度法分析海水标样结果

样品，钼锑抗法的精密度比磷钼蓝法的精密度高。这主要是光度计在８８２ｎｍ波长下稳定性不够所造成，而且多台光度计均出现相同情况。

表４

样品重复测定结果与相对标准偏差

表２磷钼蓝分光光度法分析海水标样结果

三、结论

本文对钼锑抗分光光度法略做改进，降低标准使用液浓度和校准曲线的范围，用于测定海水中活性磷酸盐简单、方便、准确，检出限为０．００６ｍｇ／Ｌ，能满足《海水水质标准》（ＧＢ３０９７－１９９７）的要求，方法准确度和精密度比磷钼蓝分光

此外，本实验室曾在全国近岸海域水质监测实验室互校工作中，采用钼锑抗分光光度法分析海水中活性磷酸盐，所报测试结果落在合格区间范围内，见表３。

表３

钼锑抗分光光度法分析实验室互校样品结果

光度法高，测定结果可靠。同时，对于广东省大部分监测单位来讲，海水分析的任务并不多，通常一年只有几次，若采用钼锑抗分光光度法分析海水中活性磷酸盐，可利用日常分析淡水磷酸盐的试剂，无须重新配试剂，大大节省了时间与资源。当然，有些海水基体比较复杂，可能存在干扰现象，这有待继续研究。

［参考文献］

（四）精密度测试

分别采用钼锑抗分光光度法和磷钼蓝分光光度法重复６次测定浓度约为０．０５ｍｇ／Ｌ（１＃）及０．０１ｍｇ／Ｌ（２＃）的海水样实验证明，分析相同浓度的品，并计算相对标准偏差，见表４。

（ＧＢ１７３７８．４－［１］海洋监测规范－第四部分：海水分析［Ｓ］．２００７）［Ｓ］．

（第四版）［Ｍ］．北京：中国［２］魏复盛等．水和废水监测分析方法环境科学出版社，２００２．

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［上接第１１７页］

分布，标准不确定度为

（六）合成标准不确定度

１＝０．４０８ｍｌ。

!重复性：假设重复性产生的标准不确定度为０．５ｍｌ温度：水的体积膨胀系数２．１×１０－４，假设温度变化为±

合成相对标准不确定度：

４℃，因此产生的准确性范围为２．１×１０－４×４×１００．０＝０．０８４ｍｌ，认为服从矩形分配，则由此产生的标准不确定度为：

０．０８４＝０．０４８ｍｌ!由取样体积产生的合成标准不确定度为：

!＝０．００８６

样品的浓度为：

（ＳＳ，ｍｇ／Ｌ）＝０．０２８３×１０００×１０００＝２８３ｍｇ／Ｌρ

合成标准不确定度为：２８３×０．００８６＝２．４ｍｇ／Ｌ扩展不确定度（扩展因子ｋ＝２）：２．４×２＝４．８ｍｇ／Ｌ（七）监测结果

悬浮物浓度为２３８±５ｍｇ／ｌ

!＝０．６５ｍｌ

２．称量产生的合成不确定度

称量的重复性：据历史资料表明，５０ｇ以内，天平的重复性标准偏差为０．０７ｍｇ。

校准：天平检定产生的不确定度根据检定证书给出的不确定度最大值为±０．７５ｍｇ，采用矩形分布，由此产生的标准不确定度为

［参考文献］

［１］国家认证认可监督管理委员会．实验室资质认定工作指南［Ｚ］．北京：中国计量出版社，２００７．

［２］ＪＪＦ１０５９－１９９９．测量不确定度评定与表示［Ｓ］．北京：国家质量技术监督局，１９９９．

０．７５＝０．４３３ｍｇ。!因为称量进行两次，一次空称，一次毛重，所以校准产生的标准不确定度计算两次。

由称量产生的合成标准不确定度为：

［３］刘智敏．不确定度及其实践［Ｍ］．北京：中国标准出版社，２０００．［４］李慎安．化学实验室测量不确定度［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００７．

!＝０．６１６ｍｌ

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