FHZHJDQ0148 环境空气 五氧化二磷的测定 钼蓝分光光度法

FHZHJDQ0148 环境空气 五氧化二磷的测定 钼蓝分光光度法

F-HZ-HJ-DQ-0148

环境空气—五氧化二磷的测定—钼蓝分光光度法

1 范围

本法为测定环境空气中五氧化二磷的钼蓝比色法。检出限为0.5µg/10mL ，测定范围为1～20µg/10mL 。如果采样体积为100L ，可测浓度范围为0.01～0.2mg/m 3。

2 原理

空气中五氧化二磷气溶胶被采集在滤料上，与水作用生成磷酸，再与钼酸按形成磷钼酸，在还原剂作用下，磷钼酸被还原成蓝色的化合物。根据颜色深浅，分光光度法定量。 3 试剂

3.1 采样滤纸：取直径40mm 定量滤纸，浸泡在0.5％硫酸溶液中，在60～70℃水浴上加热30min ，取出后用水洗至中性，然后于60～80℃烘干，备用。或者用直径40mm 聚氯乙烯滤膜。

3.2 （1＋4）硫酸溶液。

3.3 钼酸铵溶液：称量1g 钼酸铵溶于 10mL 水，再加 50mL （1＋4）硫酸溶液。

3.4 10g/L 抗坏血酸溶液，临用现配。

3.5 标准溶液：准确称量0.2454g 经105℃烘干2h 的磷酸氢二钾（优级纯），加水溶解，移入100mL 容量瓶中，并稀释至刻度。此溶液 1.00mL 含 1mg 五氧化二磷。临用时，用水稀释成 1.00mL 含 10µg 五氧化二磷的标准溶液。

4 仪器

4.1 滤料采样夹：采样夹的滤料有效直径为35mm ，进口为敞开式，进口直径为30mm ，用O 形橡胶圈密封，尺寸规格见图1。Ⅰ、Ⅱ为滤料夹，Ⅲ为尾座。一个尾座应配备几套滤料夹备用。每套滤料采样夹使用时需作密封性能质量检查：方法是装上滤料后以10~15L/min 流量抽气，当密封进气口时，流量计应无指示。

4.2 空气采样器：流量范围1～15L/min ，流量稳定。使用时，用皂膜流量计校正采样系列在采样前和采样后的流量，流量误差小于5％。

4.3 具塞比色管：10mL ，刻度应校正。

4.4 分光光度计：用10mm 比色皿，在波长840nm 下，测吸光度。

5 采样

将采样滤纸安装在滤料采样夹上，夹紧。以5L/min 流量，采气100L 。记录采样时的温度和大气压力。

6 操作步骤

6.1 绘制标准曲线

取8支10mL 比色管，按下表制备标准色列管。

0 1 2 3 4 5 6 7 标准溶液V/mL

0.00 0.10 0.20 0.40 0.70 1.00 1.50 2.00 水V/mL

10.0 9.9 9.8 9.6 9.3 9.0 8.5 8.0 五氧化二磷含量m/µg

0 1 2 4 7 10 15 20

各管加入1mL 钼酸铵溶液及0.5mL 10g/L 抗坏血酸，混匀，置于沸水浴中准确加热3min ，取出后冷却。用10mm 比色皿，以水作参比，在波长840nm 或680nm 处测定吸光度。以五氧化二磷含量（µg ）为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，并计算回归线的斜率。以斜

率的倒数作为样品测定的计算因子B S （µg ）

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图1 滤料采样夹 Ⅰ、Ⅱ—滤料夹；Ⅲ—尾座

6.2 样品测定

采样后，取下滤纸，放入烧杯中，加入8mL 水，然后放在电炉上微微加热，并用玻棒轻轻搅动，取下冷却后，将水溶液全部移入比色管中（如混浊应过滤）。用少量水洗涤烧杯和滤纸数次，合并使总体积为10mL 。然后按绘制标准曲线的操作步骤，测定吸光度。

在每批样品测定的同时，取未采样的滤纸，按样品测定的相同操作步骤，作试剂空白测定。

7 结果计算

s s E V B A A c ××−=00)( 式中： c ——空气中五氧化二磷浓度，mg/m 3；

A ——样品溶液的吸光度；

A 0 ——试剂空白溶液的吸光度；

B S ——用标准溶液绘制标准曲线得到的计算因子，µg ；

E S ——由实验确定的在滤纸上五氧化二磷平均洗脱效率；

V 0——换算成标准状况下的采样体积，L 。

8 说明

8.1 用定量滤纸采样，采样效率在95％以上。

8.2 干扰及排除，硅酸盐对本法有干扰，可加入酒石酸进行控制。其他共存的三价磷不干扰测定。

8.3 五氧化二磷与水作用生成磷酸，再与钼酸铵形成磷钼酸．在还原剂作用下，磷钼酸还原成蓝色的化合物。方法原理反应式如下：

P 2O 5＋3H 2O →2H 3PO 4

（NH 4）2MoO 4＋H 2SO 4→H 2MoO 4＋(NH 4)2SO 4

12H 2MoO 4＋H 3PO 4→H 3PO 4・12MoO 3＋12H 2O

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H 3PO 4・12MoO 3被抗坏血酸还原为钼蓝，钼蓝的确切化学式尚未肯定。

8.4 钼蓝法中所生成的黄色化合物磷钼酸，可被抗坏血酸、氯化亚锡、硫酸肼、硫酸亚铁等还原剂还原成蓝色的钼蓝。由于还原剂种类不同，显色强度、稳定性和其他离子干扰程度就有所不同。实验证明，用抗坏血酸还原较为适宜。其优点是反应灵敏度高，稳定性好，反应要求的酸度较宽（0.24～0.72mol/L ），以0.4mol/L 为最合适。

8.5 如反应的酸度过高，磷钼蓝络合物被破坏，呈色较浅，酸度过低，则空白管呈蓝色。因此，反应的酸度必须注意控制。

8.6 分析时样品管和标准管须置水浴中加热3min ，是因五氧化二磷与水首先生成偏磷酸，须加热后生成磷酸才参与反应，如果不加温结果偏低。

9 参考文献

9.1 崔九思，王钦源，王汉平主编，大气污染监测方法（第二版），pp.985~988，化学工业出版社，北京，1997

附录 五氧化二磷基本性质

五氧化二磷（P 2O 5）

，即磷酸酐，是白色粉末或结晶物质。分子量141.94。有很强的吸水性，相对密度为2.39，在347℃时升华，于加压下563℃开始熔融。在空气中吸收水分迅速潮解，与水反应时则放出大量热，先生成偏磷酸， P 2O 5＋H 2O →2HPO 3，继而形成焦磷酸，P 2O 5＋2H 2O →H 4P 2O 7，最后形成（正）磷酸P 2O 5＋3H 2O →2H 3PO 4。

五氧化二磷常以蒸气或气溶胶状态存在于大气中。

磷及其化合物广泛应用于各种有机合成染料、火柴、焰火、火药、杀虫杀鼠剂、制药、磷肥、优质钢及磷青铜等制造工业。燃料汽油或某些含磷的化合物燃烧时，排出的废气中含有三价磷、五价磷以及有机磷化合物。一般而言，凡生产磷的化合物工厂，都可能有五氧化二磷污染空气。

工业磷中毒主要从呼吸道吸入磷的粉尘、蒸气和烟雾所致。它对眼、口腔粘膜及气管有刺激腐蚀作用。严重者可致中毒性肺炎、肺水肿。慢性中毒因磷沉着于骨胳组织，以颌骨坏死最为突出，X 线检查骨胳有明显的病变。

测定五氧化二磷的方法，国内外多采用钼蓝比色法。此法重现性好，操作简便，灵敏度尚能满足要求，三价磷共存时无干扰。

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