本发明属于化学分析技术领域，尤其涉及用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合及制备方法。
背景技术：
磷酸盐是监测水质的重要参数指标之一，若水中的磷酸盐含量过大，则会导致使水质富营养化，富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。现在主流的在线仪器使用的磷酸盐检测方法主要是钼锑抗分光光度法。在浓硫酸的强酸性条件下，正磷酸根与钼酸铵在酒石酸锑钾的催化下生成黄色的磷钼杂多酸，在抗坏血酸的还原作用下，生成蓝色的磷钼蓝物质，并于波长880nm处检测测量吸光度，此方法能够准确地测量水中磷酸盐的含量。但由于此方法是手工比色法，运用于在线多参数测试仪器中时，存在下述的问题：首先，在线多参数营养盐检测仪通常会同时测量氨氮，硝酸盐，亚硝酸盐等其他参，而磷酸盐的钼酸铵试剂自身会引入干扰物质—铵根离子(nh4 )，若无法保证仪器清洗干净的情况下，容易对氨氮的测定造成误差；其次，抗坏血酸在非冷藏环境中，受热见光易分解变质，仪器在野外工作时，无法长时间保存。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合及制备方法，其可提高对磷酸盐含量检测的准确性，同时还可以提高试剂组合的保质期。
本发明的技术方案是：用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合，包括用于与磷酸盐反应生成磷钼杂多酸的显色试剂和用于还原所述磷钼杂多酸的还原试剂，所述显色试剂包括质量分数为8g/l-22g/l的钼酸钠、质量分数为72ml/l-93ml/l的浓硫酸和质量分数为80ml/l-150ml/l0.3％的酒石酸锑钾，还原试剂包括质量分数为18g/l-32g/l的抗坏血酸、质量分数为34ml/l-55ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.5g/l-1.6g/l的抑分解剂。
可选地，所述显色试剂包括质量分数为12g/l-18g/l的钼酸钠、质量分数为80ml/l-88ml/l的浓硫酸和质量分数为100ml/l-120ml/l0.3％的酒石酸锑钾，所述还原试剂包括质量分数为22g/l-25g/l的抗坏血酸、质量分数为37ml/l-40ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.8g/l-1.3g/l的抑分解剂。
可选地，所述弱酸溶液为冰醋酸。
可选地，所述抑分解剂为乙二胺四乙酸四钠盐。
本发明还提供了用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合的制备方法，用于制备上述的检测试剂组合，包括以下步骤：
制备质量分数为8g/l-22g/l的钼酸钠、质量分数为72ml/l-93ml/l的浓硫酸和质量分数为80ml/l-150ml/l0.3％的酒石酸锑钾，分别取设定量的所述钼酸钠溶液、所述浓硫酸和所述酒石酸锑钾混合并搅拌均，而后经水定容得到显色试剂；制备质量分数为18g/l-32g/l的抗坏血酸、质量分数为34ml/l-55ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.5g/l-1.6g/l的抑分解剂，分别取设定量的所述抗坏血酸、所述弱酸溶液和所述抑分解剂混合并搅拌均，而后经水定容得到还原试剂。
可选地，所述弱酸溶液为冰醋酸。
可选地，所述抑分解剂为乙二胺四乙酸四钠盐。
本发明所提供的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合及制备方法，通过改变显色试剂的配方，选择采用钼酸钠来替换现有试剂中的钼酸铵，来避免引入铵根离子，确保测试所用的显色试剂自身不含待测试物质，消除对测量结果的干扰，提高测量结构的精度，同时优化还原试剂的配方，通过往抗坏血酸中加入弱酸溶液(冰醋酸)和抑分解剂(乙二胺四乙酸四钠盐)，通过可以有效的延缓抗坏血酸的分解，使得抗坏血酸的稳定性能够得保证从而提高保质期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例1中实验试剂组合的工作曲线图；
图2是实施例1中对照试剂组合的工作曲线图；
图3是实施例2中实验试剂组合和对照试剂组合运行0.5mg/lpo43-标准溶液图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。
本发明实施例提供的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合，可用于钼锑抗分光光度法来测定磷酸盐的含量，其原理为：在一定酸度和锑离子存在的情况下，磷酸根与钼酸铵形成磷钼杂多酸，它在常温下可迅速被抗坏血酸还原为钼蓝，可在特定波长下测定，能准确地测量水中磷酸盐的含量。其中，检测试剂组合包括显色试剂和还原试剂，所述显色试剂包括质量分数为8g/l-22g/l的钼酸钠、质量分数为72ml/l-93ml/l的浓硫酸和质量分数为80ml/l-150ml/l0.3％的酒石酸锑钾，剩余部分为纯水，所述显色试剂与磷酸盐反应生成磷钼杂多酸，显色试剂在与磷酸盐反应中，根据磷钼蓝的显色原理，第一步需要在酸性条件下磷酸根与酒石酸锑钾、钼酸根反应形成磷钼杂多酸就是磷钼黄的具体物质(磷钼黄)，因此显色试剂需要显酸性，使得整体反应体系呈酸性，本申请中选择采用浓硫酸的原因：硝酸根有强氧化性，会破坏磷钼黄结构，而浓盐酸具有挥发性，且同物质的量的硫酸所提供的h 为盐酸的2倍，而同体积的硫酸所提供的h 为盐酸的3倍，因此采用硫酸更为经济，可以有效降低配置成本，所述还原试剂包括质量分数为18g/l-32g/l的抗坏血酸、质量分数为34ml/l-55ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.5g/l-1.6g/l的抑分解剂，剩余部分为纯水，所述磷钼杂多酸(磷钼黄)被所述还原试剂还原后显色，因抗坏血酸稳定性不好，长时间放置在室温下，会见光受热分解，从而影响检测效果，通过加入酸与抑分解剂能够增强抗坏血酸的稳定性。本发明通过对显色试剂和还原试剂的配方进行优化，通过采用钼酸钠代替现有显示试剂中的钼酸铵，可以消除测试所用的测量试剂自身带有的测量物质(铵根离子)的干扰，可通用于大部分在线仪器，实验室仪器上，提高测量结果的准确性，通过往抗坏血酸中加入弱酸溶液和抑分解剂，来增强抗坏血酸的稳定性，从而提高还原试剂的保质期。
具体地，所述显色试剂包括质量分数为12g/l-18g/l的钼酸钠、质量分数为80ml/l-88ml/l的浓硫酸和质量分数为100ml/l-120ml/l0.3％的酒石酸锑钾，所述还原试剂包括质量分数为22g/l-25g/l的抗坏血酸、质量分数为37ml/l-40ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.8g/l-1.3g/l的抑分解剂。
可选地，所述弱酸溶液为冰醋酸，本申请选择采用弱酸而不采用盐酸、硫酸等强酸的原因在于：强酸的酸性过强，虽然还原生成磷钼蓝的条件需要酸性环境下，但磷钼蓝的显色效果与酸的量成正态分布关系，一旦酸性过大反而会抑制显色，导致吸光度下降，且在强酸中，盐酸容易挥发，不稳定，本身会变质，硫酸配制过程中会放出大量热，配制时需先稀释了硫酸，待温度下降后再加入抗坏血酸，否则抗坏血酸会因为硫酸发热而失效，因此选择弱酸类的冰醋酸。
可选地，所述抑分解剂为乙二胺四乙酸四钠盐。实际应用中，乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠盐均有延缓抗坏血酸失效的效果，但是乙二胺四乙酸与乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度不高，在配制时需要长时间才能溶解，乙二胺四乙酸四钠盐溶解度比乙二胺四乙酸，乙二胺四乙酸二钠盐高，溶解快，配制方便，且乙二胺四乙酸二钠盐与乙二胺四乙酸四钠盐的结构上，起作用的是乙二胺四乙酸根，乙二胺四乙酸二钠盐结构上还有两个羧基，在弱酸条件下无法完全电离，而乙二胺四乙酸四钠盐在弱酸条件下能够完全电离出乙二胺四乙酸根，更能有效的保护抗坏血酸的稳定性，且冰醋酸提供酸性的同时，还会与乙二胺四乙酸四钠电离的钠离子形成弱酸性的缓冲体系，使得抗坏血酸的稳定性能够得到最大的保证，通过冰醋酸和乙二胺四乙酸四钠盐的共同作用，可以大大提高抗坏血酸的抗氧化作用，从而提高了磷钼蓝法的试剂稳定性，其保质期能够在避光阴凉处保存5-6个月以上。
本发明还提供了用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合的制备方法，用于制备上述的检测试剂组合，包括以下步骤：
制备质量分数为8g/l-22g/l的钼酸钠、质量分数为72ml/l-93ml/l的浓硫酸和质量分数为80ml/l-150ml/l0.3％的酒石酸锑钾，分别取设定量的所述钼酸钠溶液、所述浓硫酸和所述酒石酸锑钾混合并搅拌均，而后经纯水定容得到显色试剂；制备质量分数为18g/l-32g/l的抗坏血酸、质量分数为34ml/l-55ml/l的冰醋酸和质量分数为0.5g/l-1.6g/l的乙二胺四乙酸四钠盐，分别取设定量的所述抗坏血酸、所述冰醋酸和所述乙二胺四乙酸四钠盐混合并搅拌均，而后经纯水定容得到还原试剂。
具体地，显色试剂：移取7.2-9.3ml浓硫酸到70ml纯水中，冷却至室温后，称取0.8-2.2g的钼酸钠溶于硫酸，并加入8-15ml0.3％酒石酸锑钾溶液，加入纯水定容至100ml。配制成含有质量分数为8g/l-22g/l的钼酸钠、质量分数为72ml/l-93ml/l的浓硫酸和质量分数为80ml/l-150ml/l0.3％的酒石酸锑钾的溶液。
还原试剂：称取1.8-3.2g的抗坏血酸与0.05-0.16g的乙二胺四乙酸四钠盐溶于70ml纯水中，搅拌溶解后，加入3.4-5.5ml冰醋酸并加入纯水定容至100ml。配制成含有质量分数为18g/l-32g/l的抗坏血酸、质量分数为34ml/l-55ml/l的醋酸溶液和质量分数为0.5g/l-1.6g/l的乙二胺四乙酸四钠盐的溶液。
在实际应用中，显色试剂和还原试剂的容量还可以为其他值如200ml、300ml、400ml等等，只需要保证显色试剂和还原试剂中对应物质的质量份数保持一致或者在设定范围内即可。
本发明实施例所提供的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合及制备方法，通过改变显色试剂的配方，选择采用钼酸钠来替换现有试剂中的钼酸铵，来避免引入铵根离子，确保测试所用的显色试剂自身不含待测试物质，消除对测量结果的干扰，提高测量结构的精度，同时优化还原试剂的配方，通过往抗坏血酸中加入弱酸溶液(冰醋酸)和抑分解剂(乙二胺四乙酸四钠盐)，通过可以有效的延缓抗坏血酸的分解，使得抗坏血酸的稳定性能够得到保证从而提高保质期。
下面将结合具体实施例来对本发明的技术方案做进一步的阐述。
试剂：钼酸铵、钼酸钠、酒石酸锑钾、抗坏血酸、冰醋酸、乙二胺四乙酸四钠盐，浓硫酸(h2so4，ρ≈1.84g·cm-3)，试剂均为分析纯，磷酸盐标准物质(bw2015-1000-w-50)；
仪器：752n紫外分光光度计、万分之一天平、μchem原位营养盐分析仪。
制备对照试剂组合和实验试剂组合，其中，国标钼酸铵试剂、国标抗坏血酸试剂、显色试剂和还原试剂的容量均为100ml。
实施例1
对照试剂组合：
国标钼酸铵试剂的制备：移取8.5ml浓硫酸，缓缓加入到70ml纯水中，同时搅拌；冷却至室温后，在通过万分之一天平称取0.6g钼酸铵溶于硫酸中，并加入10ml0.3％酒石酸锑钾试剂，定容至100ml，国标抗坏血酸的制备：通过万分之一天平称取2g抗坏血酸溶于100ml纯水中；
实验试剂组合(即本申请检测试剂组合)：
显色试剂的制备：移取8.5ml浓硫酸到70ml纯水中，冷却至室温后，通过万分之一天平称取1.2g钼酸钠溶于硫酸，并加入10ml0.3％酒石酸锑钾溶液，加纯水定容至100ml，还原试剂的制备：通过万分之一天平称取2.5g抗坏血酸与0.1g乙二胺四乙酸四钠盐溶于70ml纯水中，搅拌溶解后，加入4ml冰醋酸(99.5％)并加纯水定容至100ml。
设计水样磷浓度梯度为：0.00mg/l、0.04mg/l、0.12mg/l、0.16mg/l、0.20mg/l、0.40mg/l、0.60mg/l以p计。
采用对照试剂组合和实验试剂组合按照上述水样磷浓度梯度来制作工作曲线，具体结果如图1和图2所示，其中图1为实验试剂组合的工作曲线，图2为对照试剂组合的工作曲线，经分析可知，浓度相同的两种溶液的吸光值相差不大，且线性r2≥0.9990，对照试剂组合和实验试剂组合都符合标准；
实施例2
采用实施例1制备的对照试剂组合和实验试剂组合进行试验，
在浓度为0.5mg/lpo43-的条件下，使用两台在线仪器(μchem原位营养盐分析仪)在实验室内进行测试；一台用对对照试剂组合进行测试；另一台用对实验试剂组合进行测试，每4小时运行一次，连续运行15天，结果如图3所示。对照试剂组合中的国标抗坏血酸在第三天开始有逐渐下降的趋势，到第7天已经下降至50％，并在第10天完全失效；而实验试剂组合的还原试剂直到运行的第15天，测试结果依然在0.5mg/l(±10％)以内。由此可得，实验试剂组合的还原试剂其稳定性和持续性均比对照组更好。
实施例3
采用实施例1制备的对照试剂组合和实验试剂组合进行试验，
用0.1mg/l、0.3mg/l、0.5mg/l的po4-p的标准溶液反测对照试剂组合和实验试剂组合，具体结果如下表所示：
表1
按照国际标准，只要标准溶液反侧结果的相对标准偏差低于5％即表示合格，通过表1的数据得知，对照试剂组合和实验试剂组合进行标准溶液反侧的相对标准偏差都小于5％，两个都合格，然而，实验试剂组合的相对标准偏差更小，由此可见，实验试剂组合的线性及准确性更好。
实施例4
对实施例1实验试剂组合中的还原试剂进行有效性测试试验，来检测还原试剂的有效时间。其中，每隔15天进行重复三次的标准溶液测试，测试结果如下表所示：
表2
由上表所示，添加有醋酸和乙二胺四乙酸四钠盐的还原试剂从配制一直存放在阴凉处，每隔15天测量3个平行点，到150天，0.5mg/l的磷酸盐标准溶液测量结果依然在0.5mg/l(±5％)内，直至165天测试时才有明显的下降，由此得出结论，添加有醋酸和乙二胺四乙酸四钠盐的还原试剂的有效期长达5个月以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合，其特征在于，包括用于与磷酸盐反应生成磷钼杂多酸的显色试剂和用于还原所述磷钼杂多酸的还原试剂，所述显色试剂包括质量分数为8g/l-22g/l的钼酸钠、质量分数为72ml/l-93ml/l的浓硫酸和质量分数为80ml/l-150ml/l0.3％的酒石酸锑钾，所述还原试剂包括质量分数为18g/l-32g/l的抗坏血酸、质量分数为34ml/l-55ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.5g/l-1.6g/l的抑分解剂。
2.如权利要求1所述的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合，其特征在于，所述显色试剂包括质量分数为12g/l-18g/l的钼酸钠、质量分数为80ml/l-88ml/l的浓硫酸和质量分数为100ml/l-120ml/l0.3％的酒石酸锑钾，所述还原试剂包括质量分数为22g/l-25g/l的抗坏血酸、质量分数为37ml/l-40ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.8g/l-1.3g/l的抑分解剂。
3.如权利要求1或2所述的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合，其特征在于，所述弱酸溶液为冰醋酸。
4.如权利要求1或2所述的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合，其特征在于，所述抑分解剂为乙二胺四乙酸四钠盐。
5.用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至4中任一项所述的检测试剂组合，包括以下步骤：
制备质量分数为8g/l-22g/l的钼酸钠、质量分数为72ml/l-93ml/l的浓硫酸和质量分数为80ml/l-150ml/l0.3％的酒石酸锑钾，分别取设定量的所述钼酸钠溶液、所述浓硫酸和所述酒石酸锑钾混合并搅拌均，而后经水定容得到显色试剂；制备质量分数为18g/l-32g/l的抗坏血酸、质量分数为34ml/l-55ml/l的弱酸溶液和质量分数为0.5g/l-1.6g/l的抑分解剂，分别取设定量的所述抗坏血酸、所述弱酸溶液和所述抑分解剂混合并搅拌均，而后经水定容得到还原试剂。
6.如权利要求5所述的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合的制备方法，其特征在于，所述弱酸溶液为冰醋酸。
7.如权利要求5所述的用于磷酸盐钼锑抗法测定的检测试剂组合的制备方法，其特征在于，所述抑分解剂为乙二胺四乙酸四钠盐。
技术总结