专利名称：一种钼锑抗光度法检测水中正磷酸盐含量的方法及试剂盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及水体中正磷酸盐的测试方法，具体涉及一种利用钥锑抗分光光度法测试水体中正磷酸盐含量的方法。
背景技术：
磷是评价水质的重要指标，目前测定水体中正磷酸盐含量的常用方法有以下几种 铋磷钥兰一硫酸光度法在硫酸介质中，正磷酸盐与钥酸铵反应，在硝酸铋的存在下生成磷钥杂多酸后，被抗坏血酸还原成络合物，在750nm处用分光光度法进行测定(楚志山等·铋磷钥兰-硫酸光度法测定磷量的方法·中国，CN201010107255.X[P], 2010-01-29)ο钥锑抗分光光度法是在硫酸介质中，正磷酸盐与钥酸铵反应，在酒石酸锑钾的存在下生成磷钥杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物，通过分光光度法进行测定。该方法为国家标准采用的方法(GB11893-89《水质总磷的测定钥酸铵分光光度法》)。氯化亚锡还原光度法是在硫酸介质中，正磷酸盐与钥酸铵反应，加入氯化亚锡后被还原成蓝色的络合物，通过分光光度法进行测定(《水与废水的监测分析方法》第三版)。其中，氯化亚锡还原剂的配制需要使用盐酸和金属锡，且氯化亚锡的溶解较慢，需要过夜或加热以上方法都可以准确地对正磷酸盐的含量进行测定，但是由于均需配制硫酸溶液进行酸化，在实际操作过程中存在下述不便首先，硫酸是具有强氧化性的液体酸，不适合长距离运输和携带；其次，以上方法中所有溶液的配制均需要在通风橱中完成，不适合野外工作。所以，对于待检测的水体，需要野外采集水样后将样品递送至实验室，才能完成检测正磷酸盐含量的工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速便捷的水体中正磷酸盐的检测方法，方便野外采集水样后现场完成水样中正磷酸盐含量的测定，而无需将样品递送至实验室。本发明的技术方案是在现有钥锑抗分光光度法的基础上进行改进得到的，首先按照一定配比将钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸混匀制成显色剂，取一定量该显色剂与待测水样混合，然后加入一定量苯磺酸，使体系PH保持在0-1，将试剂充分混匀并静置3分钟以上，使用分光光度计在880nm测定吸光度，根据预先用同样方法测定的标准曲线通过吸光度值得到待测水样中正磷酸盐的含量。上述显色剂中的钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸粉末可以按现有钥锑抗分光光度法中使用的量来配比混合，在本发明中优选的，上述显色剂由钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸的粉末按照35 40 I 65 75的质量比混合而成；更优选的，钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸粉末的质量比为35 38 I 70^72ο
所述显色剂与待测水样的混合比例是每IOmL待测水样中优选加入10 28mg显色齐U，更优选加入IOlOmg显色剂。苯磺酸的加入量优选为每IOmL水样加入O. 32、. 64g苯磺酸，更优选为
O.45、. 50g。加入苯磺酸后，充分混匀反应3分钟以上，通常在24小时内完成吸光度的测定，然后根据预先测定的标准曲线可以得到水样中正磷酸盐的含量。本发明还提供一种用于快速检测水体中正磷酸盐含量的试剂盒，包括显色剂和苯磺酸两个分离的试剂包，两个试剂包的质量比为显色剂苯磺酸=l(T28mg O. 32^0. 64g,优选为l(T20mg O. 45 0.50g，其中显色剂由钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸三种粉末混合而成，而钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸的质量比为35 40 I 65 75，优选为35 38 I 70^72 ο 为方便使用，上述试剂盒中的试剂包按照一次性使用量来包装，以每次取IOmL水样进行检测为例，每个显色剂试剂包中具有IOlOmg的显色剂，每个苯磺酸试剂包中具有
O.45、. 50g的苯磺酸,将显色剂试剂包中的显色剂与IOmL水样混合后,再加入苯磺酸试剂包中的苯磺酸，充分混匀，静置3分钟后即可使用分光光度计在880nm下进行测定。本发明通过改良强酸介质，使得钥锑抗分光光度法测定正磷酸盐的操作简化，固体酸的使用极大地降低了操作的危险性，反应条件要求较低，反应过程放热少，较为温和，达到稳定耗时少，检测速度快，反应产物十分稳定，持续时间长。本发明方法稳定，成本低廉，不仅可以提高实验室工作效率，也方便野外操作。
图I为实施例测定的不同波长下的正磷酸盐检测标准曲线；图2为实施例测定的不同质量显色剂条件下的正磷酸盐检测标准曲线(880nm)；图3为实施例测定的不同酸度条件下的正磷酸盐检测反应动力学曲线(880nm)。
具体实施例方式下面结合具体实例对本发明做详细说明，但不以任何方式限制本发明的范围。I、主要仪器与试剂仪器DR2800可见分光光度计，XS105DU十万分之一天平，百分之一天平、球磨机、振荡器、热封机；试剂磷酸二氢钾、钥酸铵、酒石酸锑钾、抗坏血酸、苯磺酸、浓硫酸、超纯水。试剂均采用分析纯或色谱纯试剂。2、工作曲线与混合显色剂I)工作曲线实验设计水样磷浓度梯度为O. 00,0. 06,0. 30和O. 60mg/L KH2PO4CL^纯P计)。2)混合显色剂称取5. 2g钥酸铵、O. 14g酒石酸锑钾和IOg抗坏血酸，使用球磨机将其研磨至200目左右，用振荡器混匀，放入试管中备用。此处钥酸铵、酒石酸锑钾及抗坏血酸的比例参考国家标准(GB11893-89)。显色剂质量的确定
称取一系列28mg、21mg、14mg配制好的显色剂于IOml比色管中，分别加入IOml不同浓度的磷标准溶液，轻微震荡使显色剂溶解，此时溶液呈微黄色。称取O. 64g苯磺酸加入到添加了显色剂和磷标准溶液的比色管中，震荡后静置5分钟，分别在700nm和880nm下测定其吸光度值(见图1)，并拟合标准曲线，如图2所示。由于在880nm下其吸收更强，因此在后面的测试中均选择在880nm波长下进行测试。酸度的确定由于传统方法中酸度均有浓硫酸来提供，因此在初步试验中苯磺酸的质量(0.64g)是通过国标(GB11893-89)中的硫酸质量换算得到。为优化酸度条件，发明人在
O.64g、0. 48g和O. 32g苯磺酸条件下绘制反应动力学曲线,在15min中各酸度下的动力学曲线见图3。同时，在O. 48g和O. 32g苯磺酸的条件下分别做不同质量显色剂条件下的标准曲线，发现在O. 32g苯磺酸条件下有部分溶液出现沉淀现象。 上述实验结果均为3个平行数据的平均值。3.结果与分析I)由图2可以看出，在14mg显色剂的条件下标准曲线的线性最好(R2=0. 9996)。而且，在静置的24小时内，28mg显色剂条件下溶液吸光度的变化较大,21mg与14mg显色剂条件下吸光度值稳定不变。2)从图3中可以看到，O. 64g苯磺酸条件下反应达到稳定较慢，在O. 48g与O. 32g苯磺酸条件下磷溶液均可以快速达到稳定，且24小时内稳定。由于在O. 32g苯磺酸条件下，部分溶液出现沉淀，不具有通用性，因此确定优选条件是在IOml水样体系中，混合显色剂的质量为14mg，苯磺酸的质量为O. 48g。3)使用国标方法对磷标准溶液进行测定，本方法(取上述优选条件)和国标方法所拟合的标准曲线的R2值分别为O. 9996和O. 9993，使用两个方法测得的浓度值及相对偏差
见下表
^:本方法W标方法
实除浓度 tng/T,
计算浓度mg/L 相对偏差计算浓度mg/L 相对偏左 (X06Ο 1.67%00611.67%
0300.3072.33%0.3093.00%
0600 5960.67%0.5950.83%根据拟合公式计算出的浓度值与实际浓度值比较，得到方法的相对偏差，使用本方法计算出的相对偏差略小于国标方法，说明本方法的有可靠的准确性。4.试剂盒的制作为方便野外采样后快速检测水样中的正磷酸盐含量，可提前将试剂制作成14mg混合显色剂试剂包和O. 48g苯磺酸试剂包组成的试剂盒，其中14mg混合显色剂试剂包由
4.75mg钥酸铵、O. 13mg酒石酸铺钾和9. 13mg抗坏血酸组成。只需在实验室中称量好倒入铝箔包中用热封机密封即可。在需要检测正磷酸盐时，先打开显色剂试剂包，将试剂倒入比色管中，加入IOml水样，再打开苯磺酸试剂包倒入比色管，震荡并静置3分钟，即可使用便携式分光光度计进行检测。试剂包制作方便，可以实验室制作也可以工厂批量化生产，使用方便快捷，不仅适合实验室使用，也适用于野外现场工作。 权利要求
1.一种用钥锑抗分光光度法检测水体中正磷酸盐含量的方法，首先将钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸混匀制成显色剂，取该显色剂加入待测水样中混匀，然后再加入苯磺酸使PH为0-1，充分混匀并静置3分钟以上，使用分光光度计在880nm测定吸光度，根据预先用同样方法测定的标准曲线通过吸光度值得到待测水样中正磷酸盐的含量。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述显色剂由钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸的粉末按照35 40 I 65 75的质量比混合而成。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显色剂中钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸粉末的质量比为35 38 I 70^72ο
4.如权利要求I所述的方法,其特征在于,每IOmL待测水样中加入l(T28mg所述显色剂和O. 32 O. 64g苯磺酸。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每IOmL待测水样中加入l(T20mg所述显色剂。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每IOmL待测水样中加入0.45、.50g苯磺酸。
7.—种检测水体中正磷酸盐含量的试剂盒，包括显色剂和苯磺酸两个分离的试剂包，两个试剂包的质量比为显色剂苯磺酸=l(T28mg O. 32 0. 64g，其中显色剂由钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸三种粉末按质量比为35 40 I 65 75混合而成。
8.如权利要求7所述的试剂盒，其特征在于，所述显色剂中钥酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸的质量比为35 38 I 70 72。
9.如权利要求7所述的试剂盒，其特征在于，所述两个试剂包的质量比为显色剂苯磺酸=10 20mg O. 45 O. 50g。
10.如权利要求9所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂包按照针对IOmL待测水样的一次性使用量包装，每个显色剂试剂包具有IOlOmg的显色剂，每个苯磺酸试剂包具有O.45 O. 50g的苯磺酸。
全文摘要
本发明公开了一种钼锑抗光度法检测水中正磷酸盐含量的方法及试剂盒。将钼酸铵、酒石酸锑钾和抗坏血酸混匀制成显色剂，取该显色剂加入待测水样中混匀，然后再加入苯磺酸使pH为0-1，充分混匀并静置3分钟以上，使用分光光度计在880nm测定吸光度，根据预先测定的标准曲线通过吸光度值得到待测水样中正磷酸盐的含量。该方法通过改良强酸酸介质，使得钼锑抗分光光度法测定正磷酸盐的操作简化，降低了危险性，提高了检测速度，且方便野外操作。
文档编号G01N21/78GK102914539SQ20121045914
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者刘文秀, 何伟, 王卿梅, 杨晨, 徐福留, 欧阳慧灵, 何玘霜, 蒋玉娇 申请人:北京大学