《环境监测》实验四 水样中总磷的测定（分光光度法）
一、实验目的
1．掌握钼酸铵分光光度测定总磷原理和方法。
2．掌握过硫酸钾消解水样的方法。
二、实验原理
在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸一高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐，在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。
本方法适用于地面水、污水和工业废水。在酸性条件下，砷、铬、硫干扰测定。
三、实验仪器、设备
1．50mL 具塞(磨口)刻度管。
2．蒸气灭菌器。
3．分光光度计。
（注：所有玻璃器皿均应用盐酸或硝酸浸泡）
四、实验试剂
1.硫酸H2SO4：1+1。
2.过硫酸钾50g/L溶液: 将5g过硫酸钾(K2S2O8)溶解于水并稀释至100mL。
3. 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。
4.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 ·1/2H2O]于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL 硫酸（1+1）中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。此溶液贮于棕色试剂瓶中，在冷处可保存两个月。
5. 浊度-色度补偿液：混合两个体积硫酸（1+1）和一个体积抗坏血酸溶液。使用当天配制。
6. 磷标准贮备溶液：称取0.2197g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1000mL 容量瓶中，加入大约800mL 水、加5mL 硫酸（1+1）用水稀释至标线并混匀。1.00mL 此标准溶液含50.0ug磷。本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。
7.磷标准使用溶液：将10.0mL 的磷标准溶液转移至250mL 容量瓶中，用水稀释至标线并混匀，1.00mL 此标准溶液含2.0ug 磷。使用当天配制。
8. 酚酞，10g/L 溶液：0.5g 酚酞溶于50mL95%乙醇中。
五、实验步骤
1．采样
采取500mL 水样后加入1mL 硫酸(3.1)调节样品的pH 值，使之低于或等于1；或不加任何试剂于冷处保存（注：含磷量较少的水样，不要用塑料瓶采样，因磷酸盐易吸附在塑料瓶壁上）。
2．试样的制备
取 25mL 样品于具塞刻度管中。取时应仔细摇匀，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。如样品含磷浓度较高，试样体积可以减少。
3．消解
向试样中加4mL过硫酸钾(3.8) ，将具塞刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧(或用其他方法固定)，放在大烧杯中置于高压蒸气灭菌器中加
热，待压力达1.1kg/cm2 ，相应温度为120℃，时保持30min 后停止加热。待压力表读数降至零后，取出放冷，然后用水稀释至标线（注：如用硫酸保存水样，当用过硫酸钾消解时，需先将试样调至中性）。
4．显色
分别向各份消解液中加入 1mL 抗坏酸溶液混合，30秒后加2mL钼酸盐溶液，充分混匀。
注：如试样中含有浊度或色度时，需配制一个空白试样（消解后用水稀释至标线），然后向试料中加入3mL 浊度色度补偿液，但不加抗坏血酸溶液和钼酸盐溶液，然后从试料的吸光度中扣除空白试料的吸光度。
5. 分光光度测量
室温下放置 15min 后，使用光程为30mm 比色皿，在700nm 波长下，以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得磷的含量。
注：如显色时室温低于13 ℃可在20-30℃水浴上显色15min 即可。
6.工作曲线的绘制
取 7 支具塞刻度管分别加入0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.00，15.0mL 磷酸盐标准溶液，加水至25mL，然后按测定步骤进行处理，以水做参比测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，和对应的磷的含量绘制工作曲线。
六、数据处理
总磷含量以 C（mg/L）表示按下式计算：
C= m/V
式中：m—试样测得含磷量,ug；
V—测定用试样体积，ml。
七、参考资料
1．GB 11893-1989 水质总磷的测定钼酸铵分光光度法
八、思考题
1．本实验总磷测定采用什么方法进行消解？消解的作用是什么？
2. 总磷测定过程中存在哪些影响因素？
3. 绘制标准曲线的作用和意义是什么？
《环境监测》实验七 大气中二氧化氮的测定
一、实验目的
1．掌握盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中二氧化氮的含量。
2．掌握大气采样器的正确使用方法。
二、实验原理
1.大气中的氮氧化物
空气中含氮的氧化物有一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化二氮（N2O3）等，其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮，以NOx（氮氧化物）表示。NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物（包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx）；其次是来自生产或使用硝酸、化肥的工厂排放的废气。当NOx与碳氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物。
2.盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中的二氧化氮
该方法采样与显色同时进行，操作简单，灵敏度高。
用无水乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成洗手液采样。空气中的NO2被吸收液吸收后，生成亚硝酸和硝酸。在无水乙酸存在的条件下，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，呈玫瑰红色偶氮染料。其颜色深浅反应了气样中NO2的浓度，因此用分光光度法测定，生成的偶氮染料在波长540nm处的吸光度与NO2的含量成正比。
三、实验仪器、设备
1．吸收管：可装10mL吸收液的多孔玻板吸收管。
2．双球玻璃。
3．空气采样器，流量范围0～1L/min。
4．分光光度计。
5．比色管。
四、实验试剂
所有试剂均用不含亚硝酸根的重蒸蒸馏水配制。
1.显色液
称取5.0 g 对氨基苯磺酸，置于 200 mL 烧杯中，将50 mL 冰醋酸与 900 mL 水的混合液分数次加入烧杯中，搅拌使其溶解，并迅速转入1000mL棕色容量瓶中，待对氨基苯磺酸溶解后，加入0.05 g 盐酸萘乙二胺，用水稀释至标线，摇匀，贮于棕色瓶中。此为显色液，25℃ 以下暗处可保存一月。
2.吸收液
使用时将显色液和水按4:1（体积分数）比例混合，即为吸收液，吸收液的吸光度应小于等于0.005。
3.亚硝酸钠标准贮备液
将粒状亚硝酸钠（优级纯）在干燥器内放置24小时，称取0.3750 g 溶于水，然后移入 1000 mL 容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液NO2-浓度为250 ug/ml，贮于棕色瓶中，存放在冰箱里，可稳定三个月。
4.亚硝酸钠标准使用溶液
临用前，吸取1.00 mL 亚硝酸纳标准贮备液于100 mL 容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液NO2-浓度为2.5ug/ml。
五、实验步骤
1．采样
现场空气采样要求：室外设点应避开树木和建筑物的遮挡，以及局部污染源的影响；室内采样离墙壁＞1m，一般应离开门窗一定距离；采样高度为呼吸带水平（1.5m）。
将10 mL 采样用的吸收液注入多孔玻板吸收管中，吸收管的出气口与大气采样器相连接，以0.4 L/min 的流量避光采样至吸收液呈浅玫瑰红色为止（采样时间60min，采样体积24L）。
2．采样记录
风向、风速、气压、气湿、采样起止时间、采样流量、采样地点、高度、现场情况、有无尘土、可见烟雾、特殊气味等。
3．标准曲线的绘制
取6 支10 mL 具塞比色管，按表1制备亚硝酸盐标准溶液系列。根据表1分别移取相应体积的亚硝酸钠标准工作液，加水至2.00ml，加入显色液8.00ml。
表1 NO2标准溶液系列
| 管号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 标准使用溶液（mL） | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 |
| 水（mL） | 2.00 | 1.60 | 1.20 | 0.80 | 0.40 | 0.00 |
| 显色液（mL） | 8.00 | 8.00 | 8.00 | 8.00 | 8.00 | 8.00 |
| NO2−浓度（ug/mL） | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
加完试剂后，各管摇匀，避免阳光直射，放置20min（20℃ 以下时放置40min以上），用10mm比色皿，在波长540nm 处，以水为参比，测定吸光度。扣除0号管的吸光度以后，对应NO2- 的质量浓度（ug/mL），用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。
4．样品的测定
采样后放置20min（20℃ 以下时放置40min以上）。将吸收液移入比色皿中，与标准曲线绘制时的条件相同测定空白和样品的吸光度。
六、数据处理
空气中NO2浓度按式（1）计算：
式中：A1—试样溶液的吸光度；
A0—空白液的吸光度；
a—标准曲线截距；
b—标准曲线斜率；
D—气样吸收液稀释倍数；
V—采样用吸收液体积，ml；
V0—换算为标准状态下（101.325kPa，273K）的采样体积，L；
f—Saltzman实验系数，0.88（当空气中NO2的浓度高于0.720mg/m3时，f取值为0.77。）
七、参考资料
1．HJ479-2009 环境空气氮氧化物（一氧化氮和二氧化氮）的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法
八、思考题
1.简要说明用盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中NOx的原理和测定过程。
2.分析影响测定准确度的因素，如何消减或杜绝在样品采集、运输和测定过程中引进的误差。
