Xac Dinh Photpho Full

4500-P Phương pháp phân tích Phospho 4500-P A. Giới thiệu 1. Dạng tồn tại Photpho (P) tồn tại trong nước tự nhiên và nước thải hầu hết tồn tại ở dụng photphat (PO43-). Được chia lại thành các dạng photphat đơn, photphat kép (pyro-, meta-, và dạng polyphotphat) và dạng liên kết trong các hợp chất hữu cơ. Chúng tồn tại trong dung dịch, trong phân tử hoặc đất đá hoặc trong cơ thể vi sinh vật trong nước. Các dạng photphat phát sinh từ các nguồn khác nhau. Một lượng nhỏ photphat đơn hoặc photphat kép hình thành trong một số quá trình xử lý nước cấp. Một lượng lớn của những hợp chất này có thể đã được thêm vào khi nước được sử dụng trong giặt hoặc làm sạch, vì các chất này là thành phần chính trong trong quá trình sản xuất chất tẩy rửa thông thường. 2. Một số định nghĩa và thuật ngữ Phân tích P bao gồm 2 bước: (a) chuyển hóa P từ các dạng về dạng tan của photphat đơn, và (b) phân tích hàm dạng tan này dựa vào phương pháp so màu. Việc chia P theo các dạng khác nhau được xác định tùy theo mục đính phân tích. Lọc qua giấy lọc kích thước mao quản 0,45 µm để tách riêng 2 dạng tan và dạng huyền phù, lơ lửng của P. Không có khẳng định nào chắc chắn việc lọc qua giấy lọc 0,45 µm tách loại được hoàn toàn 2 dạng của P; đó chỉ đơn thuần là phương pháp thuận tiện được sử dụng rộng rãi trong các kĩ thuật phân tích. Dạng photphat xác định được bằng phương pháp so màu mà chưa cần sử dụng đến các kĩ thuật phá mẫu được gọi là “ P hoạt động”. P hoạt động thường là các photphat đơn và một phần nhỏ của bất kỳ dạng photphat cô đặc thường hình thành trong các quá trình thủy phân không mong muốn. P hoạt động tồn tại trong cả dạng tan và dạng huyền phù. Việc thủy phân bằng axit ở nhiệt độ sôi giúp chuyển dạng photphat tan và dạng photphat cô đặc về dạng photphat đơn, tan. Sự thủy phân không mong muốn giải phóng một số hợp chất photphat hữu cơ, nhưng điều này có thể giảm thiểu tới tối đa bằng việc lựa chọn loại axit, thời gian thủy phân và nhiệt độ thích hợp. Thuật ngữ “axit thủy phân photpho” được ưa thích hơn “photphat cô đặc” cho mục phần này. P tồn tại trong các hợp chất hữu cơ hoặc trong các liên kết hữu cơ chỉ được chuyển về dạng photphat đơn bằng phương pháp phân hủy sử dụng chất ôxi hóa. Có một số phương pháp oxi hóa được sử dụng để chuyển hóa tuy nhiên còn tùy thuộc vào dạng tồn tại của P và lượng P trong hợp chất hữu cơ. Giống như dạng P hoạt động và

axit-thủy phân P, P hữu cơ cũng tồn tại trong cả 2 dạng tan và dạng huyền phù, không tan. Tổng P cũng như dạng tan, dạng P huyền phù lơ lửng. Trong đó tùy theo phương pháp phân tích có 3 dạng chính : dạng P hoạt động, axit-thủy phân và dạng hữu cơ. Hình 4500-P:1 miêu tả các bước để phân tích mẫu Photpho thông thường. Để đối chiếu làm đồng thời 2 mẫu: mẫu có lọc và không lọc. Phần huyền phù, lơ lửng thường được xác định bằng cách khác, tuy nhiên có thể xác định trực tiếp bằng cách phân hủy mẫu còn lại trên màng lọc thủy tinh.

Hình 4500-P:1 3. Lựa chọn phương pháp 1. Phương pháp phân hủy mẫu

Vì phopho có thể tồn tại trong các liên kết của chất hữu cơ, phương pháp oxi hóa phân hủy mẫu để xác định photpho tổng cần phải phân hủy một cách hiệu quả nhất để chuyển hóa photpho về dạng photphat đơn. Có 3 phương pháp được miêu tả trong phần 4500-P.B.3, 4500-P.B.4 và 4500-P.B.5. Phương pháp sử dụng axit perchloric là phương pháp mạnh và tốn thời gian nhất, được khuyến cáo chỉ sử dụng cho các mẫu đặc biệt khó khăn như các mẫu trầm tích. Phương pháp sử dụng axit nitric-sulfuric được đề xuất sử dụng cho hầu hết các mẫu. Bởi đến nay phương pháp đơn giản nhất là kỹ thuật oxi hóa bằng persulfate. Oxy hóa sử dụng persulfate kết hợp với ánh sáng cực tím cho hiệu quả cao trong hệ thống phân hủy mẫu tự động / xác định bằng phân tích dòng chảy phun (4500-PI). Tuy nhiên phương pháp này được khuyến cáo được kiểm tra lại với một hoặc nhiều trong những kỹ thuật phá mẫu mạnh hơn và được thông qua nếu cho kết quả giống nhau. Sau khi phá mẫu, xác định photphat đơn giải phóng bằng Phương pháp C, D, E, F, G, hoặc H. Phương pháp so màu được sử dụng nhiều hơn vì giới hạn phát hiện thấp và loại bỏ được các yếu tố gây ảnh hưởng. b. Phương pháp so màu: Có 3 phương pháp để xác định photphat đơn đã được miêu tả, việc lựa chọn phương pháp nào tùy thuộc vào khoảng nồng độ PO43-. Phương pháp vanadomolybdophosphoric (C) là phương pháp hữu ích nhất, thường để xác định nồng độ PO43- từ 1-20 mg P/L. Phương pháp clorua thiếc (D) hoặc phương pháp axit Ascrobic (E) phù hợp với phạm vi từ 0.01 – 6 mg P/L. Sử dụng phương pháp chiết được khuyên trong việc phân tích ở khoảng nồng độ thấp, và khi loại bỏ các yếu tố cản trở. Các phiên bản tự động của phương pháp ascorbic cũng được giới thiệu trong phần F, G và H. Cần chú ý đến những quy trình giúp áp dụng phương pháp này cho các nồng độ rất thấp của photpho, ví dụ như để xác định nồng độ P trong nước sạch. Phương pháp sắc ký ion (phần 4110) và phương pháp độ dẫn điện ion (phần 4140) hữu ích trong việc xác định photphat đơn trong mẫu không cần phân hủy (không phá mẫu). 4. Độ chính xác và sai số Để hỗ trợ lựa chọn phương pháp phân tích, bảng 4500-P:I đưa ra một số kết quả, kết hợp một số phương pháp phá mẫu, thủy phân, và kỹ thuật so màu cho 3 mẫu nhân tạo được chuẩn bị theo công thức dưới đây: Mẫu 1: 100 µg photphat đơn (PO43- P/L), 80 µg muối photphat P/L (sodium hexametaphosphate), 30 µg P hữu cơ P/L (adenylic acid), 1,5 mg NH3-N/L, 0,5 mg NO3-N/L, và 400 mg Cl-/L. Mẫu 2: 600 µg PO43- P/L, 300 µg muối photphat đặc P/L (sodium hexametaphosphate), 90 µg Photpho hữu cơ/L (adenylic acid), 0,8 mg NH3-N/L, 5.0 mg NO3—N/L, và 400 µg Cl-/L.

Mẫu 3: 7.00 mg PO43—P/L, 3.00 mg muối photphat đặc P/L (sodium hexametaphosphate), 0.23 mg Photpho hữu cơ/L (adenylic acid), 0,2 mg NH3-N/L, 0.05 mg NO3—N/L, và 400 µg Cl-/L. Bảng 4500-P:I Độ chính xác và sai số của một số phương pháp phân tích P Phương pháp

Vanadomolybdop hotphoric

Thiếc clorua

Ascorbic axit

Nồng độ P (µg/L) Photphat đơn Photphat Tổng kép

No. of Độ laboratorie lệch s chuẩ n%

Relativ e Error

100

45

75.5

21.6

600

43

19.6

10.8

7000

44

8.6

5.4

100

45

25.5

28.7

600

44

14.2

8.0

7000

45

7.6

4.3

100

3

9.1

10

600

3

4.0

4.4

7000

3

5.2

4.9

%

Thủy phân axit + vanadomolybdoph otphoric

80

37

106.8 7.4

300

38

66.5

14.0

3000

37

36.1

23.5

Thủy phân axit + thiếc clorua

80

39

60.1

12.5

300

36

47.6

21.7

3000

38

37.4

22.8

Persulfate + vanadomolybdoph otphoric

210

32

55.8

1.6

990

32

23.9

2.3

10 230

31

6.5

0.3

Sulfuric-nitric axit + vanadomolybdo

210

23

65.6

20.9

990

22

47.3

0.6

10 230

20

7.0

0.4

210

4

33.5

45.2

990

5

20.3

2.6

10 230

6

11.7

2.2

Percloric axit + vanadomolybdo

Persulfate + thiếc clorua

Sulfuric-nitric axit + thiếc clorua

210

29

28.1

9.2

990

30

14.9

12.3

10 230

29

11.5

4.3

210

20

20.8

1.2

990

17

8.8

3.2

10 230

19

7.5

0.4

5. Lấy mẫu và bảo quản Nếu các dạng P tan được làm riêng biệt, thì ngay sau khi thu mẫu phải lọc ngay. Bảo quản bằng đông lạnh hoặc dưới -10oC. Trong một số trường hợp khác, 40 mg HgCl2/L có thể được thêm vào mẫu, đặc biệt khi mẫu phải bảo quản lâu để phân tích. CHÚ Ý: HgCl2 là chất nguy hại, cần phải có những biện pháp phòng ngừa thích hợp, việc sử dụng nó không được khuyến khích. Không thêm bất cứ axit nào hoặc CHCl3 khi chưa phân tích các dạng P. Nếu chỉ phân tích tổng P, thêm H 2SO4 hoặc HCl đến pH