專利名稱：一種鉬銻抗光度法檢測水中正磷酸鹽含量的方法及試劑盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水體中正磷酸鹽的測試方法，具體涉及一種利用鑰銻抗分光光度法測試水體中正磷酸鹽含量的方法。
背景技術(shù)：
磷是評價水質(zhì)的重要指標(biāo)，目前測定水體中正磷酸鹽含量的常用方法有以下幾種 鉍磷鑰蘭一硫酸光度法在硫酸介質(zhì)中，正磷酸鹽與鑰酸銨反應(yīng)，在硝酸鉍的存在下生成磷鑰雜多酸后，被抗壞血酸還原成絡(luò)合物，在750nm處用分光光度法進(jìn)行測定(楚志山等·鉍磷鑰蘭-硫酸光度法測定磷量的方法·中國，CN201010107255.X[P], 2010-01-29)ο鑰銻抗分光光度法是在硫酸介質(zhì)中，正磷酸鹽與鑰酸銨反應(yīng)，在酒石酸銻鉀的存在下生成磷鑰雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色的絡(luò)合物，通過分光光度法進(jìn)行測定。該方法為國家標(biāo)準(zhǔn)采用的方法(GB11893-89《水質(zhì)總磷的測定鑰酸銨分光光度法》)。氯化亞錫還原光度法是在硫酸介質(zhì)中，正磷酸鹽與鑰酸銨反應(yīng)，加入氯化亞錫后被還原成藍(lán)色的絡(luò)合物，通過分光光度法進(jìn)行測定(《水與廢水的監(jiān)測分析方法》第三版)。其中，氯化亞錫還原劑的配制需要使用鹽酸和金屬錫，且氯化亞錫的溶解較慢，需要過夜或加熱以上方法都可以準(zhǔn)確地對正磷酸鹽的含量進(jìn)行測定，但是由于均需配制硫酸溶液進(jìn)行酸化，在實際操作過程中存在下述不便首先，硫酸是具有強(qiáng)氧化性的液體酸，不適合長距離運(yùn)輸和攜帶；其次，以上方法中所有溶液的配制均需要在通風(fēng)櫥中完成，不適合野外工作。所以，對于待檢測的水體，需要野外采集水樣后將樣品遞送至實驗室，才能完成檢測正磷酸鹽含量的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速便捷的水體中正磷酸鹽的檢測方法，方便野外采集水樣后現(xiàn)場完成水樣中正磷酸鹽含量的測定，而無需將樣品遞送至實驗室。本發(fā)明的技術(shù)方案是在現(xiàn)有鑰銻抗分光光度法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)得到的，首先按照一定配比將鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸混勻制成顯色劑，取一定量該顯色劑與待測水樣混合，然后加入一定量苯磺酸，使體系PH保持在0-1，將試劑充分混勻并靜置3分鐘以上，使用分光光度計在880nm測定吸光度，根據(jù)預(yù)先用同樣方法測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線通過吸光度值得到待測水樣中正磷酸鹽的含量。上述顯色劑中的鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸粉末可以按現(xiàn)有鑰銻抗分光光度法中使用的量來配比混合，在本發(fā)明中優(yōu)選的，上述顯色劑由鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸的粉末按照35 40 I 65 75的質(zhì)量比混合而成；更優(yōu)選的，鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸粉末的質(zhì)量比為35 38 I 70^72ο
所述顯色劑與待測水樣的混合比例是每IOmL待測水樣中優(yōu)選加入10 28mg顯色齊U，更優(yōu)選加入IOlOmg顯色劑。苯磺酸的加入量優(yōu)選為每IOmL水樣加入O. 32、. 64g苯磺酸，更優(yōu)選為
O.45、. 50g。加入苯磺酸后，充分混勻反應(yīng)3分鐘以上，通常在24小時內(nèi)完成吸光度的測定，然后根據(jù)預(yù)先測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線可以得到水樣中正磷酸鹽的含量。本發(fā)明還提供一種用于快速檢測水體中正磷酸鹽含量的試劑盒，包括顯色劑和苯磺酸兩個分離的試劑包，兩個試劑包的質(zhì)量比為顯色劑苯磺酸=l(T28mg O. 32^0. 64g,優(yōu)選為l(T20mg O. 45 0.50g，其中顯色劑由鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸三種粉末混合而成，而鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸的質(zhì)量比為35 40 I 65 75，優(yōu)選為35 38 I 70^72 ο 為方便使用，上述試劑盒中的試劑包按照一次性使用量來包裝，以每次取IOmL水樣進(jìn)行檢測為例，每個顯色劑試劑包中具有IOlOmg的顯色劑，每個苯磺酸試劑包中具有
O.45、. 50g的苯磺酸,將顯色劑試劑包中的顯色劑與IOmL水樣混合后,再加入苯磺酸試劑包中的苯磺酸，充分混勻，靜置3分鐘后即可使用分光光度計在880nm下進(jìn)行測定。本發(fā)明通過改良強(qiáng)酸介質(zhì)，使得鑰銻抗分光光度法測定正磷酸鹽的操作簡化，固體酸的使用極大地降低了操作的危險性，反應(yīng)條件要求較低，反應(yīng)過程放熱少，較為溫和，達(dá)到穩(wěn)定耗時少，檢測速度快，反應(yīng)產(chǎn)物十分穩(wěn)定，持續(xù)時間長。本發(fā)明方法穩(wěn)定，成本低廉，不僅可以提高實驗室工作效率，也方便野外操作。


圖I為實施例測定的不同波長下的正磷酸鹽檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線；圖2為實施例測定的不同質(zhì)量顯色劑條件下的正磷酸鹽檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線(880nm)；圖3為實施例測定的不同酸度條件下的正磷酸鹽檢測反應(yīng)動力學(xué)曲線(880nm)。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明做詳細(xì)說明，但不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。I、主要儀器與試劑儀器DR2800可見分光光度計，XS105DU十萬分之一天平，百分之一天平、球磨機(jī)、振蕩器、熱封機(jī)；試劑磷酸二氫鉀、鑰酸銨、酒石酸銻鉀、抗壞血酸、苯磺酸、濃硫酸、超純水。試劑均采用分析純或色譜純試劑。2、工作曲線與混合顯色劑I)工作曲線實驗設(shè)計水樣磷濃度梯度為O. 00,0. 06,0. 30和O. 60mg/L KH2PO4CL^純P計)。2)混合顯色劑稱取5. 2g鑰酸銨、O. 14g酒石酸銻鉀和IOg抗壞血酸，使用球磨機(jī)將其研磨至200目左右，用振蕩器混勻，放入試管中備用。此處鑰酸銨、酒石酸銻鉀及抗壞血酸的比例參考國家標(biāo)準(zhǔn)(GB11893-89)。顯色劑質(zhì)量的確定
稱取一系列28mg、21mg、14mg配制好的顯色劑于IOml比色管中，分別加入IOml不同濃度的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，輕微震蕩使顯色劑溶解，此時溶液呈微黃色。稱取O. 64g苯磺酸加入到添加了顯色劑和磷標(biāo)準(zhǔn)溶液的比色管中，震蕩后靜置5分鐘，分別在700nm和880nm下測定其吸光度值(見圖1)，并擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖2所示。由于在880nm下其吸收更強(qiáng)，因此在后面的測試中均選擇在880nm波長下進(jìn)行測試。酸度的確定由于傳統(tǒng)方法中酸度均有濃硫酸來提供，因此在初步試驗中苯磺酸的質(zhì)量(0.64g)是通過國標(biāo)(GB11893-89)中的硫酸質(zhì)量換算得到。為優(yōu)化酸度條件，發(fā)明人在
O.64g、0. 48g和O. 32g苯磺酸條件下繪制反應(yīng)動力學(xué)曲線,在15min中各酸度下的動力學(xué)曲線見圖3。同時，在O. 48g和O. 32g苯磺酸的條件下分別做不同質(zhì)量顯色劑條件下的標(biāo)準(zhǔn)曲線，發(fā)現(xiàn)在O. 32g苯磺酸條件下有部分溶液出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。 上述實驗結(jié)果均為3個平行數(shù)據(jù)的平均值。3.結(jié)果與分析I)由圖2可以看出，在14mg顯色劑的條件下標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性最好(R2=0. 9996)。而且，在靜置的24小時內(nèi)，28mg顯色劑條件下溶液吸光度的變化較大,21mg與14mg顯色劑條件下吸光度值穩(wěn)定不變。2)從圖3中可以看到，O. 64g苯磺酸條件下反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定較慢，在O. 48g與O. 32g苯磺酸條件下磷溶液均可以快速達(dá)到穩(wěn)定，且24小時內(nèi)穩(wěn)定。由于在O. 32g苯磺酸條件下，部分溶液出現(xiàn)沉淀，不具有通用性，因此確定優(yōu)選條件是在IOml水樣體系中，混合顯色劑的質(zhì)量為14mg，苯磺酸的質(zhì)量為O. 48g。3)使用國標(biāo)方法對磷標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，本方法(取上述優(yōu)選條件)和國標(biāo)方法所擬合的標(biāo)準(zhǔn)曲線的R2值分別為O. 9996和O. 9993，使用兩個方法測得的濃度值及相對偏差
見下表
^:本方法W標(biāo)方法
實除濃度 tng/T,
計算濃度mg/L 相對偏差計算濃度mg/L 相對偏左 (X06Ο 1.67%00611.67%
0300.3072.33%0.3093.00%
0600 5960.67%0.5950.83%根據(jù)擬合公式計算出的濃度值與實際濃度值比較，得到方法的相對偏差，使用本方法計算出的相對偏差略小于國標(biāo)方法，說明本方法的有可靠的準(zhǔn)確性。4.試劑盒的制作為方便野外采樣后快速檢測水樣中的正磷酸鹽含量，可提前將試劑制作成14mg混合顯色劑試劑包和O. 48g苯磺酸試劑包組成的試劑盒，其中14mg混合顯色劑試劑包由
4.75mg鑰酸銨、O. 13mg酒石酸鋪鉀和9. 13mg抗壞血酸組成。只需在實驗室中稱量好倒入鋁箔包中用熱封機(jī)密封即可。在需要檢測正磷酸鹽時，先打開顯色劑試劑包，將試劑倒入比色管中，加入IOml水樣，再打開苯磺酸試劑包倒入比色管，震蕩并靜置3分鐘，即可使用便攜式分光光度計進(jìn)行檢測。試劑包制作方便，可以實驗室制作也可以工廠批量化生產(chǎn)，使用方便快捷，不僅適合實驗室使用，也適用于野外現(xiàn)場工作。 權(quán)利要求
1.一種用鑰銻抗分光光度法檢測水體中正磷酸鹽含量的方法，首先將鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸混勻制成顯色劑，取該顯色劑加入待測水樣中混勻，然后再加入苯磺酸使PH為0-1，充分混勻并靜置3分鐘以上，使用分光光度計在880nm測定吸光度，根據(jù)預(yù)先用同樣方法測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線通過吸光度值得到待測水樣中正磷酸鹽的含量。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述顯色劑由鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸的粉末按照35 40 I 65 75的質(zhì)量比混合而成。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述顯色劑中鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸粉末的質(zhì)量比為35 38 I 70^72ο
4.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,每IOmL待測水樣中加入l(T28mg所述顯色劑和O. 32 O. 64g苯磺酸。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，每IOmL待測水樣中加入l(T20mg所述顯色劑。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，每IOmL待測水樣中加入0.45、.50g苯磺酸。
7.—種檢測水體中正磷酸鹽含量的試劑盒，包括顯色劑和苯磺酸兩個分離的試劑包，兩個試劑包的質(zhì)量比為顯色劑苯磺酸=l(T28mg O. 32 0. 64g，其中顯色劑由鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸三種粉末按質(zhì)量比為35 40 I 65 75混合而成。
8.如權(quán)利要求7所述的試劑盒，其特征在于，所述顯色劑中鑰酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸的質(zhì)量比為35 38 I 70 72。
9.如權(quán)利要求7所述的試劑盒，其特征在于，所述兩個試劑包的質(zhì)量比為顯色劑苯磺酸=10 20mg O. 45 O. 50g。
10.如權(quán)利要求9所述的試劑盒，其特征在于，所述試劑包按照針對IOmL待測水樣的一次性使用量包裝，每個顯色劑試劑包具有IOlOmg的顯色劑，每個苯磺酸試劑包具有O.45 O. 50g的苯磺酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉬銻抗光度法檢測水中正磷酸鹽含量的方法及試劑盒。將鉬酸銨、酒石酸銻鉀和抗壞血酸混勻制成顯色劑，取該顯色劑加入待測水樣中混勻，然后再加入苯磺酸使pH為0-1，充分混勻并靜置3分鐘以上，使用分光光度計在880nm測定吸光度，根據(jù)預(yù)先測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線通過吸光度值得到待測水樣中正磷酸鹽的含量。該方法通過改良強(qiáng)酸酸介質(zhì)，使得鉬銻抗分光光度法測定正磷酸鹽的操作簡化，降低了危險性，提高了檢測速度，且方便野外操作。
文檔編號G01N21/78GK102914539SQ20121045914
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者劉文秀, 何偉, 王卿梅, 楊晨, 徐福留, 歐陽慧靈, 何玘霜, 蔣玉嬌 申請人:北京大學(xué)