工业循环冷却水中磷含量的测定.doc

实验十三工业循环冷却水中磷含量的测定

13.1实验目的
掌握工业循环冷却水中各种磷酸盐和总磷酸盐测定的基本原理和方法；
学习紫外可见分光光度计的结构原理和使用方法。

13.2实验原理
用磷酸盐系水质稳定剂处理的循环冷却水中含有的磷酸盐主要有：正磷酸盐（如磷酸三钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠）、聚磷酸盐（如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等）和有机膦酸盐（如ATMP、HEDP和EDTMP等）。正磷酸盐和聚磷酸盐之和称为总无机磷酸盐或简称总无机磷，而正磷酸盐、聚磷酸盐和有机膦酸盐三者之和称为总磷酸盐或简称总磷。一般情况下需测定体系中正磷酸盐、总无机磷酸盐及总磷酸盐的含量。
在酸性条件下，正磷酸盐（）与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸，再用抗坏血酸还原成磷钼蓝，于710nm最大吸收波长处测量吸光度值。反应方程式为：

总无机磷酸盐的测定采用酸化蒸煮法使聚磷酸盐水解成正磷酸盐（），再用上述磷钼蓝法测定。
总磷酸盐的测定用强氧化剂在酸性条件下破坏有机膦使其转化为正磷酸盐（），并使聚磷酸盐也水解为正磷酸盐（），然后用磷钼蓝法测定。

13.3试剂与仪器
磷酸二氢钾；
硫酸溶液（1＋1）；
硫酸溶液（1＋3）；
硫酸溶液（0.5mol/L）；
抗坏血酸溶液（20g/L）：称取10g抗坏血酸，0.2gEDTA溶于200mL水中，加入8mL甲酸，用蒸馏水稀释至500mL，混匀，储存于棕色瓶中（有效期一个月）；
钼酸铵溶液（26g/L）：称取13g钼酸铵，0.5g酒石酸锑钾（）溶于200mL水中，加入230mL（1＋1）硫酸溶液，混匀，冷却后用水稀释至500mL，混匀，储存棕色瓶中（有效期二个月）；
磷标准溶液（）：准确称取0.7165g预先在100～105℃干燥恒重的磷酸二氢钾溶于500mL水中，定量转移至1L容量瓶中，稀释定容，摇匀；
磷标准溶液（）：移取20.00mL磷标准溶液于500mL容量瓶中，稀释定容，摇匀；
氢氧化钠溶液（3mol/L）：称取30g氢氧化钠溶于250mL水中，摇匀，储存于塑料瓶中；
酚酞指示剂：1％乙醇溶液；
过硫酸钾溶液（40g/L）：称取20g过硫酸钾溶于500mL水中，摇匀，储存于棕色瓶中（有效期一个月）；
WFZ－26A型紫外可见分光光度计（配1cm比色皿）。

实验步骤
（一）正磷酸盐含量的测定
1、工作曲线的绘制
分别移取磷标准溶液0.00（空白），2.00，4.00，6.00和8.00mL于5个容量瓶中，依次加入约25mL水，2mL钼酸铵溶液，3mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10min。显色稳定后，用1cm比色皿，以空白为参比，在710nm波长处测量吸光度值。以测得的吸光度值为纵坐标，相对应的量（）为横坐标绘制工作曲线。
2、未知水样中正磷酸盐的测定
移取过滤后的未知水样25.00mL于50mL容量瓶中，加入2mL钼酸铵溶液，3mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10min。显色稳定后，用1cm比色皿，以上述步骤中的空白为参比，在710nm波长处测量吸光度。以此吸光度值从工作曲线上查得对应的量（）。
3、结果计算
以mg/L表示的试样中正磷酸盐（以计）含量（）为：

式中，：从工作曲线上查得的量，；
：移取未知试样溶液的体积，mL。
两次平行测定结果之差不大于0.30mg/L，取算术平均值为测定结果。
（二）总无机磷酸盐含量的测定
1、工作曲线的绘制
同“正磷酸盐含量的测定”。
未知水样中总无机磷酸盐的测定
移取过滤后的未知水样10.00mL于50mL容量瓶中，加入2mL（1＋3）硫酸溶液，加水至约25mL，摇匀，置于沸水浴中15min，取出后流水冷却至室温。加入1滴酚酞溶液，用3mol/LNaOH溶液滴加至溶液呈微红色后，再滴加0.5mol/L的硫酸溶液至红色刚好消失。继续加入2mL钼酸铵溶液，3mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10min。显色稳定后，用1cm比色皿，以不加试样的空白溶液为参比，在710nm波长处测量吸光度。以此吸光度值从工作曲线上查得对应的量（）。
结果计算
（1）以mg/L表示的试样中总无机磷酸盐（以）含量（）为：

式中，：从工作曲线上查得的量，；
：移取未知试样溶液的体积，mL。
（2）以mg/L表示的试样中三聚磷酸钠（）含量（）为：

式中，1.291系换算为三聚磷酸钠的系数。
（3）以mg/L表示的试样中六偏磷酸钠含量（）为：

式中，1.074系换算为六偏磷酸钠的系数。
两次平行测定结果之差不大于0.50mg/L，取算术平均值为测定结果。
（三）总磷酸盐含量的测定
工作曲线的绘制
同“正磷酸盐含量的测定”。
未知水样中总磷酸盐的测定
移取过滤后的未知水样5.00mL于100mL锥形瓶中，加入1mL0.5mol/L硫酸溶液，5mL过