JP2011208953A - Method for color development and quantification of phosphate ion - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To develop the color of phosphate ions contained in inspection water by generation of molybdenum blue using a preservable chemical agent.SOLUTION: This method for the color development of the phosphate ions contained in inspection water by the formation of molybdenum blue includes a step of adding a first aqueous solution containing hexaammonium pentamolybdate, antimonyl potassium tartarate and sulfuric acid and a second aqueous solution containing iodide to the inspection water and a step of heating the inspection water, to which the first and second aqueous solutions are added, to ≥60°C.

Description

本発明は、りん酸イオンの発色方法および定量方法、特に、モリブデン青の生成による、検査水に含まれるりん酸イオンの発色方法および定量方法に関する。   The present invention relates to a method for coloring and quantifying phosphate ions, and more particularly to a method for coloring and quantifying phosphate ions contained in test water by producing molybdenum blue.

りんは海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の富栄養化に関わる原因物質の一つであることから、工場排水等での排出規制が設けられている。このため、工場排水等は、環境への排出前にりんの定量、特に、りん酸イオンの定量が求められる。   Since phosphorus is one of the causative substances related to eutrophication, such as ocean water, lake water, river water, and groundwater, there are restrictions on emission from factory wastewater. For this reason, factory effluent and the like require quantitative determination of phosphorus, particularly phosphate ion, before being discharged into the environment.

水中に含まれるりん酸イオンの公的な定量方法として、非特許文献1に記載のモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法が知られている。この定量方法は、りん酸イオンが七モリブデン酸六アンモニウムおよび酒石酸アンチモニルカリウム(ビス[(+)−タルトラト]二アンチモン(III)酸二カリウム)と反応して生成するヘテロポリ化合物をL(+)−アスコルビン酸で還元し、それにより生成するモリブデン青により発色した検査水の吸光度を測定することでりん酸イオンを定量するものである。この定量方法の基本的操作では、所定量の検査水に対して所定量のモリブデン酸アンモニウム−アスコルビン酸混合溶液を加えて振り混ぜた後、20〜40℃で約15分間放置する。そして、この溶液について波長880nm付近の吸光度を測定し、この測定値から予め作成しておいた検量線に基づいて検査水のりん酸イオン濃度(mgPO 3−/リットル)を算出する。 As an official method for quantifying phosphate ions contained in water, molybdenum blue (ascorbic acid reduction) absorptiometry described in Non-Patent Document 1 is known. In this quantitative method, a heteropoly compound formed by reacting phosphate ions with hexaammonium heptamolybdate and potassium antimonyl tartrate (bis [(+)-tartrate] diantimony (III) dipotassium) is converted to L (+). -A phosphate ion is quantified by measuring the light absorbency of test water colored with molybdenum blue produced by reduction with ascorbic acid. In the basic operation of this quantification method, a predetermined amount of ammonium molybdate-ascorbic acid mixed solution is added to a predetermined amount of test water, shaken, and then allowed to stand at 20 to 40 ° C. for about 15 minutes. Then, the absorbance at a wavelength of about 880 nm is measured for this solution, and the phosphate ion concentration (mgPO 4 3− / liter) of test water is calculated based on a calibration curve prepared in advance from this measured value.

この定量方法において用いられるモリブデン酸アンモニウム−アスコルビン酸混合溶液は、七モリブデン酸六アンモニウム四水和物と酒石酸アンチモニルカリウム三水和物(モリブデン青の生成反応促進剤)とを水に溶かし、これに硫酸とアミド硫酸アンモニウム(モリブデン青の生成を妨害する亜硝酸イオンの分解剤)とをさらに溶かすことで調製したモリブデン酸アンモニウム溶液と、L(+)−アスコルビン酸溶液とを所定割合で混合したものであり、使用時にモリブデン酸アンモニウム溶液とL(+)−アスコルビン酸溶液とを混合して調製する必要がある。   The ammonium molybdate-ascorbic acid mixed solution used in this determination method is obtained by dissolving hexamolybdenum hexamolybdate tetrahydrate and potassium antimonyl tartrate trihydrate (molybdenum blue formation reaction accelerator) in water. A mixture of an ammonium molybdate solution prepared by further dissolving sulfuric acid and ammonium amidosulfate (a decomposing agent for nitrite ions that interferes with the formation of molybdenum blue) and a L (+)-ascorbic acid solution at a predetermined ratio It is necessary to prepare an ammonium molybdate solution and an L (+)-ascorbic acid solution at the time of use.

ここで、L(+)−アスコルビン酸溶液は、L(+)−アスコルビン酸を水に溶解して調製した水溶液であるが、調製後にL(+)−アスコルビン酸の劣化が速やかに進行し、変質(外観的には黄色に変色)する。このため、非特許文献1は、L(+)−アスコルビン酸溶液を0〜10℃の暗所に保存するよう指示し、また、着色したものの使用を禁止している。   Here, the L (+)-ascorbic acid solution is an aqueous solution prepared by dissolving L (+)-ascorbic acid in water, but the deterioration of L (+)-ascorbic acid proceeds rapidly after preparation, It changes in quality (appears discolored to yellow). For this reason, Non-Patent Document 1 instructs to store the L (+)-ascorbic acid solution in a dark place at 0 to 10 ° C., and prohibits the use of colored ones.

ところで、環境保全の機運の高まりにより、工場排水等におけるりん酸イオンの定量頻度は増加の一途であるため、その定量操作の自動化装置が望まれている。この自動化装置では、所要の分析用薬剤、すなわち、モリブデン酸アンモニウム溶液とL(+)−アスコルビン酸溶液とを保存し、定量時にこれらを使用する必要がある。しかし、L(+)−アスコルビン酸溶液は、上述のとおり保存環境に制約があり、また、使用時に着色の有無を確認する必要もあることから、自動化装置において保存しながら用いるのが実質的に困難である。   By the way, since the frequency of quantification of phosphate ions in factory effluent and the like is steadily increasing due to an increase in environmental conservation, an automatic device for the quantification operation is desired. In this automated apparatus, it is necessary to store a required analytical agent, that is, an ammonium molybdate solution and an L (+)-ascorbic acid solution, and use them at the time of quantification. However, since the L (+)-ascorbic acid solution has restrictions on the storage environment as described above, and it is necessary to confirm the presence or absence of coloring at the time of use, it is substantially used while being stored in an automated apparatus. Have difficulty.

また、上記定量方法は、非特許文献1に記載のように、定量範囲が2.5〜75μgという微量範囲であるため、検査水について、溶存しているりん酸イオンおよび有機物等に由来のりん酸イオン等の総量である全りんを定量する場合において、結果的に定量の上限が1mg[P]/リットル程度に制限され、検査水によっては全りんの定量に用いることができないという不具合もある。   In addition, as described in Non-Patent Document 1, the above quantification method has a quantification range of 2.5 to 75 μg, so the test water contains phosphorus ions derived from dissolved phosphate ions and organic substances. In the case of quantifying total phosphorus, which is the total amount of acid ions, etc., the upper limit of quantification is consequently limited to about 1 mg [P] / liter, and there is a problem that some test water cannot be used for quantification of total phosphorus. .

日本工業規格 JIS K 0102、工場排水試験方法(2008)46.1.1Japanese Industrial Standards JIS K 0102, Factory Wastewater Test Method (2008) 46.1.1

本発明の目的は、保存可能な薬剤を用いて、検査水に含まれるりん酸イオンをモリブデン青の生成により発色させることにある。   An object of the present invention is to develop a color of phosphate ions contained in test water by generating molybdenum blue using a storable medicine.

本発明は、モリブデン青の生成による、検査水に含まれるりん酸イオンの発色方法に関するものであり、この発色方法は、検査水において、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウム、硫酸並びにヨウ化物塩を含む水溶液からなる発色試薬を存在させる工程と、発色試薬を存在させた検査水を60℃以上に加熱する工程とを含んでいる。   The present invention relates to a method for coloring phosphate ions contained in test water by the production of molybdenum blue, and this color development method uses hexammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate, sulfuric acid and iodide in the test water. A step of allowing a coloring reagent composed of an aqueous solution containing a salt to exist, and a step of heating test water in which the coloring reagent is present to 60 ° C. or more.

また、他の観点に係る本発明は、検査水に含まれるりん酸イオンの定量方法に関するものであり、この定量方法は、検査水において、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウム、硫酸並びにヨウ化物塩を含む水溶液からなる発色試薬を存在させる工程と、発色試薬を存在させた検査水を60℃以上に加熱する工程と、加熱後の検査水について、600から900nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程とを含んでいる。   In addition, the present invention according to another aspect relates to a method for quantifying phosphate ions contained in test water, and this quantification method uses hexammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate, sulfuric acid and iodine in test water. A step of causing a color reagent comprising an aqueous solution containing a chloride salt to be present; a step of heating test water in which the color reagent is present to 60 ° C. or higher; and a sample water having an arbitrary wavelength in the range of 600 to 900 nm after heating. Measuring the absorbance.

このような発色方法または定量方法において、発色試薬は、通常、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウムおよび硫酸を含む第一水溶液と、ヨウ化物塩を含む第二水溶液とを混合することで調製されたものである。   In such a coloring method or quantitative method, the coloring reagent is usually prepared by mixing a first aqueous solution containing hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate and sulfuric acid and a second aqueous solution containing an iodide salt. It has been done.

本発明に係るりん酸イオンの発色方法および定量方法は、りん酸イオンが七モリブデン酸六アンモニウムおよび酒石酸アンチモニルカリウムと反応して生成するヘテロポリ化合物をヨウ化物塩に由来のヨウ素イオンにより還元しており、ヨウ化物塩の水溶液は安定であって保存可能であるため、自動化に適している。   The method for coloring and quantifying phosphate ions according to the present invention comprises reducing a heteropoly compound produced by the reaction of phosphate ions with hexaammonium heptamolybdate and potassium antimonyl tartrate with iodine ions derived from iodide salts. In addition, an aqueous solution of iodide salt is stable and storable, and is suitable for automation.

実施例1で作成した、880nmの吸光度による検量線を示す図。The figure which shows the analytical curve created by Example 1 by the light absorbency of 880 nm. 実施例1で作成した、650nmの吸光度による検量線を示す図。The figure which shows the analytical curve created by Example 1 by the light absorbency of 650 nm. 比較例1の結果を示す図。The figure which shows the result of the comparative example 1. 実験例1で測定した、実施例1で用いた第二水溶液の吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum of the 2nd aqueous solution used in Example 1 measured in Experimental example 1. FIG. 実験例1で測定したアスコルビン酸溶液の吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum of the ascorbic acid solution measured in Experimental example 1. FIG.

本発明の方法によりりん酸イオンを定量可能な検査水は、特に限定されるものではないが、通常は工場排水や生活排水等のりんの排出規制が設けられている排水の他、海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の天然水である。   The test water capable of quantifying phosphate ions by the method of the present invention is not particularly limited, but in addition to wastewater that is usually provided with phosphorus discharge regulations such as factory wastewater and domestic wastewater, marine water, Natural water such as lake water, river water and groundwater.

検査水のりん酸イオンを定量する際には、先ず、所定量の検査水を採取し、この検査水において発色試薬を存在させる。ここで、検査水の全りんを測定する場合は、発色試薬を存在させる前にりんの発生源となる有機物などを分解し、りん元素をりん酸イオンに変換する。有機物の分解方法としては、日本工業規格 JIS K0102 「工場排水試験方法(2008)」の「46.3 全りん」に挙げられたペルオキソ二硫酸カリウム分解法、硝酸−過塩素酸分解法および硝酸−硫酸分解法などを採用することができる。   When quantifying the phosphate ion of test water, first, a predetermined amount of test water is collected, and a coloring reagent is present in this test water. Here, when measuring the total phosphorus in the test water, the organic matter or the like that is the source of phosphorus is decomposed before the coloring reagent is present, and the phosphorus element is converted into phosphate ions. As the organic substance decomposition method, the peroxodisulfuric acid decomposition method, nitric acid-perchloric acid decomposition method and nitric acid- mentioned in “46.3 Total phosphorus” of Japanese Industrial Standard JIS K0102 “Factory Wastewater Test Method (2008)” A sulfuric acid decomposition method or the like can be employed.

検査水に存在させる発色試薬は、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウム、硫酸並びにヨウ化物塩を含む水溶液からなるものである。ここで使用可能なヨウ化物塩は、水に溶解してヨウ素イオン(I)を生成可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化マグネシウムおよびヨウ化亜鉛等を挙げることができる。 The coloring reagent to be present in the inspection water is an aqueous solution containing hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate, sulfuric acid and iodide salt. The iodide salt that can be used here is not particularly limited as long as it can be dissolved in water to generate iodine ions (I ). For example, potassium iodide, sodium iodide, ammonium iodide , Calcium iodide, lithium iodide, magnesium iodide, zinc iodide and the like.

この発色試薬は、通常、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウムおよび硫酸を含む第一水溶液と、ヨウ化物塩を含む第二水溶液とを別々に調製し、これらの水溶液を混合することで調製することができる。   This coloring reagent is usually prepared by separately preparing a first aqueous solution containing hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate and sulfuric acid, and a second aqueous solution containing iodide salt, and mixing these aqueous solutions. can do.

第一水溶液は、精製水、例えば、純水、蒸留水またはイオン交換水等に七モリブデン酸六アンモニウム四水和物、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物および硫酸を溶解することで調製することができる。第一水溶液における七モリブデン酸六アンモニウム四水和物の濃度は、検査水へ所定量の第一水溶液と第二水溶液とを添加したときの七モリブデン酸六アンモニウム換算での濃度が、通常、0.3〜3.0g/リットルになるよう設定するのが好ましく、0.5〜2.0g/リットルになるよう設定するのがより好ましい。また、第一水溶液における酒石酸アンチモニルカリウム三水和物の濃度は、検査水へ所定量の第一水溶液と第二水溶液とを添加したときの酒石酸アンチモニルカリウム換算での濃度が、通常、0.01〜0.2g/リットルになるよう設定するのが好ましく、0.03〜0.12g/リットルになるよう設定するのがより好ましい。一方、第一水溶液における硫酸の濃度は、検査水へ所定量の第一水溶液と第二水溶液とを添加したときの硫酸の濃度が、通常、0.08〜0.4Mになるよう設定するのが好ましく、0.12〜0.3Mになるよう設定するのがより好ましい。   The first aqueous solution can be prepared by dissolving hexaammonium heptamolybdate tetrahydrate, potassium antimonyl tartrate trihydrate and sulfuric acid in purified water such as pure water, distilled water or ion exchange water. it can. The concentration of hexaammonium heptamolybdate tetrahydrate in the first aqueous solution is usually 0 in terms of hexaammonium molybdate when a predetermined amount of the first aqueous solution and the second aqueous solution are added to the test water. It is preferably set to be 3 to 3.0 g / liter, more preferably 0.5 to 2.0 g / liter. The concentration of antimony potassium tartrate trihydrate in the first aqueous solution is usually 0 in terms of potassium antimony tartrate when a predetermined amount of the first aqueous solution and the second aqueous solution are added to the test water. It is preferably set to be 0.01 to 0.2 g / liter, and more preferably 0.03 to 0.12 g / liter. On the other hand, the concentration of sulfuric acid in the first aqueous solution is usually set so that the concentration of sulfuric acid when adding a predetermined amount of the first aqueous solution and the second aqueous solution to the test water is 0.08 to 0.4M. Is preferable, and it is more preferable to set to 0.12 to 0.3M.

第一水溶液は、その溶存成分である七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウムおよび硫酸が相互に反応して変性するものではなく、精製水中において安定に存在し得るため、室温或いは3〜60℃程度の広い温度環境において安定に保存することができる。   In the first aqueous solution, the dissolved components of hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate and sulfuric acid are not modified by reacting with each other, and can be stably present in purified water. It can be stored stably in a wide temperature environment.

第二水溶液は、通常、精製水にヨウ化物塩を溶解することで調製することができる。第二水溶液におけるヨウ化物塩の濃度は、検査水へ所定量の第一水溶液と第二水溶液とを添加したときのヨウ化物塩の濃度が、通常、5〜100g/リットルになるよう設定するのが好ましく、10〜60g/リットルになるよう設定するのがより好ましい。   The second aqueous solution can be usually prepared by dissolving an iodide salt in purified water. The concentration of the iodide salt in the second aqueous solution is usually set so that the concentration of the iodide salt when the predetermined amount of the first aqueous solution and the second aqueous solution are added to the test water is 5 to 100 g / liter. Is preferable, and it is more preferable to set to 10 to 60 g / liter.

第二水溶液は、遮光下であれば、ヨウ化物塩の溶解により生成したヨウ素イオンが酸化されてヨウ素(I)または三ヨウ素イオン(I で表されるイオンであり、三ヨウ化物イオンとも呼ばれる)に変化するのが抑制され、安定に存在し得るため、室温或いは3〜60℃程度の広い温度環境において安定に保存することができる。 The second aqueous solution is an ion represented by iodine (I 2 ) or triiodine ion (I 3 ) as a result of oxidation of iodine ions generated by dissolution of the iodide salt under light shielding, and triiodide ions. It can be stably stored at room temperature or in a wide temperature environment of about 3 to 60 ° C.

発色試薬は、使用時、すなわち、検査水への添加の直前に第一水溶液と第二水溶液とを混合することで調製してもよいし、検査水へ第一水溶液と第二水溶液とを別々に添加することで検査水中で調製されるようにしてもよい。前者の場合、検査水に対して発色試薬を添加することにより、検査水において発色試薬を存在させることができる。後者の場合、検査水に対して第一水溶液と第二水溶液とを別々に添加することにより、検査水において発色試薬を存在させることができる。   The coloring reagent may be prepared by mixing the first aqueous solution and the second aqueous solution at the time of use, that is, immediately before addition to the inspection water, or the first aqueous solution and the second aqueous solution are separately added to the inspection water. It may be prepared in test water by adding to the test water. In the former case, the coloring reagent can be present in the inspection water by adding the coloring reagent to the inspection water. In the latter case, the coloring reagent can be present in the test water by separately adding the first aqueous solution and the second aqueous solution to the test water.

検査水における発色試薬の存在量は、検査水へ第一水溶液と第二水溶液とを添加したときの検査水における第一水溶液の存在量が、通常、40〜100ミリリットル/リットルになるよう設定するのが好ましく、60〜80ミリリットル/リットルになるよう設定するのがより好ましい。また、第二水溶液の存在量が、通常、20〜50ミリリットル/リットルになるよう設定するのが好ましく、30〜40ミリリットル/リットルになるよう設定するのがより好ましい。但し、第一水溶液(A)と第二水溶液(B)との容積比(A:B)が、通常、1:1〜3:1になるよう設定するのが好ましく、3:2〜5:2になるよう設定するのがより好ましい。   The abundance of the coloring reagent in the inspection water is set so that the abundance of the first aqueous solution in the inspection water when the first aqueous solution and the second aqueous solution are added to the inspection water is usually 40 to 100 ml / liter. Is preferable, and it is more preferable to set to 60 to 80 ml / liter. In addition, the amount of the second aqueous solution is usually preferably set to 20 to 50 ml / liter, more preferably 30 to 40 ml / liter. However, it is preferable that the volume ratio (A: B) of the first aqueous solution (A) and the second aqueous solution (B) is usually set to 1: 1 to 3: 1, and preferably 3 to 5: It is more preferable to set to be 2.

次に、発色試薬が存在する検査水を加熱する。この際、検査水を適宜攪拌するのが好ましい。加熱温度は、60℃以上で検査水の沸騰温度までの範囲に設定する。また、加熱時間は、通常、2〜60分に設定する。   Next, the test water in which the coloring reagent is present is heated. At this time, it is preferable to appropriately stir the inspection water. The heating temperature is set to a range from 60 ° C. to the boiling temperature of the inspection water. The heating time is usually set to 2 to 60 minutes.

加熱された検査水中のりん酸イオンは、発色試薬の七モリブデン酸六アンモニウムおよび酒石酸アンチモニルカリウムと反応してヘテロポリ化合物を生成し、また、生成したヘテロポリ化合物は硫酸による酸性環境下でヨウ化物塩に由来のヨウ素イオンにより還元される。この還元によりモリブデン青が生成し(リン酸イオンの発色)、このモリブデン青により検査水が変色する。   Phosphate ions in the heated test water react with the coloring reagents hexaammonium heptamolybdate and potassium antimonyl tartrate to form a heteropoly compound. Reduced by iodine ions derived from This reduction produces molybdenum blue (coloration of phosphate ions), and this molybdenum blue changes the color of the inspection water.

次に、モリブデン青により変色した検査水について、600から900nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する。そして、当該吸光度とりん酸イオン濃度との関係を予め調べて作成しておいた検量線に基づいて、吸光度の測定値から検査水のりん酸イオン量を判定する。   Next, the absorbance at an arbitrary wavelength in the range of 600 to 900 nm is measured for the inspection water discolored by molybdenum blue. Then, based on the calibration curve prepared by examining the relationship between the absorbance and the phosphate ion concentration in advance, the phosphate ion amount of the test water is determined from the measured absorbance value.

本発明に係るりん酸イオンの発色方法および定量方法は、モリブデン青を生成させるヘテロポリ化合物の還元剤としてヨウ素イオンを用いており、このヨウ素イオンの供給源となるヨウ化物塩の水溶液は遮光環境下で安定に保存することができるため、自動化に適している。また、本発明に係るりん酸イオンの定量方法においては、検量線を作成したときに、りん酸イオン濃度と600から900nmの範囲における任意の波長の吸光度との間の直線関係が比較的高濃度のりん酸イオン濃度の範囲まで良好に成立することから、検査水中に含まれるりん酸イオンの定量上限が4mg[P]/リットル若しくはそれ以上の範囲まで拡大する。このため、この定量方法は、検査水の全りんを定量する場合において、特に有効である。   The method for coloring and quantifying phosphate ions according to the present invention uses iodine ions as a reducing agent for the heteropoly compound that produces molybdenum blue, and the aqueous solution of iodide salt that serves as a source of iodine ions is protected from light. Because it can be stored stably, it is suitable for automation. In the method for quantifying phosphate ions according to the present invention, when a calibration curve is prepared, the linear relationship between the phosphate ion concentration and the absorbance at an arbitrary wavelength in the range of 600 to 900 nm is relatively high. Therefore, the upper limit of quantification of phosphate ions contained in the test water is expanded to a range of 4 mg [P] / liter or more. For this reason, this quantification method is particularly effective when quantifying the total phosphorus of test water.

試薬
以下の実施例等で用いた試薬および分光光度計は次のものである。
りん標準液(水質試験用):和光純薬工業株式会社 コード160−19241
硫酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード192−04696
七モリブデン酸六アンモニウム四水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード018−06901
酒石酸アンチモニルカリウム三水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード020−12832
ヨウ化カリウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード168−03975
アスコルビン酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード014−04801
分光光度計:株式会社島津製作所の商品名「UV−1600PC」
Reagents Reagents and spectrophotometers used in the following examples and the like are as follows.
Phosphorus standard solution (for water quality test): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 160-19241
Sulfuric acid (special grade reagent): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 192-04696
Hexammonium hexamolybdate tetrahydrate (special reagent grade): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 018-06901
Potassium antimony tartrate trihydrate (special grade reagent): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 020-12832
Potassium iodide (reagent special grade): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 168-03975
Ascorbic acid (special grade reagent): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 014-04801
Spectrophotometer: Shimadzu Corporation trade name “UV-1600PC”

検査水
以下の実施例等で用いた検査水は次のものである。
りん酸イオン濃度が0、0.5、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/リットルの六種類の検査水を用意した。mg[P]/リットルの単位は、1リットルの検査水に含まれるりんのミリグラム数を示したものである。りん酸イオン濃度が0mg[P]/リットルの検査水は蒸留水をそのまま用い、また、他の検査水はりん標準液を蒸留水で希釈することでりん酸イオン濃度を調整した。
Test water The test water used in the following examples and the like is as follows.
Six types of test water having phosphate ion concentrations of 0, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, and 4.0 mg [P] / liter were prepared. The unit of mg [P] / liter indicates the number of milligrams of phosphorus contained in 1 liter of test water. Distilled water was used as it was for the test water having a phosphate ion concentration of 0 mg [P] / liter, and the phosphate ion concentration was adjusted by diluting the phosphorus standard solution with distilled water.

実施例1
七モリブデン酸六アンモニウム四水和物を20g/リットル、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を0.8g/リットルおよび硫酸を3M含む第一水溶液と、ヨウ化カリウムを200g/リットル含む第二水溶液とを調製した。
Example 1
A first aqueous solution containing 20 g / liter of hexamolybdenum hexamolybdate tetrahydrate, 0.8 g / liter of potassium antimonyl tartrate trihydrate and 3M sulfuric acid, and a second aqueous solution containing 200 g / liter of potassium iodide; Was prepared.

六種類の各検査水2.5ミリリットルについて、95℃に加熱されたブロックヒータを用いて3分間予熱した後、第一水溶液0.2ミリリットルおよび第二水溶液0.1ミリリットルを添加し、95℃で5分間加熱した。加熱終了直後、分光光度計を用いて各検査水の880nmの吸光度および650nmの吸光度を測定し、それぞれの波長の吸光度に基づくりん酸イオン濃度の検量線を作成した。結果を図1(880nmの吸光度による検量線)および図2(650nmの吸光度による検量線)に示す。図1および図2によると、これらの検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/リットルの範囲で高い直線性を示している。   About 2.5 ml of each of the six kinds of test water, after preheating for 3 minutes using a block heater heated to 95 ° C., 0.2 ml of the first aqueous solution and 0.1 ml of the second aqueous solution were added, and 95 ° C. For 5 minutes. Immediately after the heating, the absorbance at 880 nm and the absorbance at 650 nm of each test water was measured using a spectrophotometer, and a calibration curve of phosphate ion concentration based on the absorbance at each wavelength was prepared. The results are shown in FIG. 1 (calibration curve based on absorbance at 880 nm) and FIG. 2 (calibration curve based on absorbance at 650 nm). According to FIGS. 1 and 2, these calibration curves show high linearity at least in the range of phosphate ion concentration of 0 to 4 mg [P] / liter.

比較例1
日本工業規格 JIS K 0102、工場排水試験方法(2008)46.1.1(非特許文献1)に規定されたモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法に従い、六種類の各検査水2.5ミリリットルについて890nmの吸光度を測定し、同吸光度とりん酸イオン濃度との関係を調べた。結果を図3に示す。図3によると、りん酸イオン濃度2mg[P]/リットルの検査水の吸光度がりん酸イオン濃度1mg[P]/リットルの検査水の吸光度の2倍にならず、りん酸イオンの定量可能範囲が多くても1.5mg[P]/リットルまでの低濃度の範囲に限定されることがわかる。
Comparative Example 1
In accordance with the molybdenum blue (ascorbic acid reduction) spectrophotometric method specified in Japanese Industrial Standards JIS K 0102, Factory Wastewater Test Method (2008) 46.1.1 (Non-patent Document 1), each of the six types of test water 2.5 Absorbance at 890 nm was measured for milliliters, and the relationship between the absorbance and phosphate ion concentration was examined. The results are shown in FIG. According to FIG. 3, the absorbance of the test water with a phosphate ion concentration of 2 mg [P] / liter does not double the absorbance of the test water with a phosphate ion concentration of 1 mg [P] / liter, and the quantifiable range of phosphate ions It can be seen that the concentration is limited to a low concentration range of up to 1.5 mg [P] / liter.

実験例1
実施例1で用いた第二水溶液および比較例1のモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法で用いる72g/リットルのアスコルビン酸溶液について、保存試験を実施した。
Experimental example 1
A storage test was conducted on the second aqueous solution used in Example 1 and the 72 g / liter ascorbic acid solution used in the molybdenum blue (ascorbic acid reduction) spectrophotometric method of Comparative Example 1.

ここでは、実施例1で用いた調製直後の第二水溶液およびアスコルビン酸溶液を個別に褐色瓶に入れ、50℃のインキュベータ内に配置した。そして、各溶液について、調製から24時間後、48時間後および96時間後の吸収スペクトルを測定し、これらの吸収スペクトルを調製直後の吸収スペクトルと比較した。結果を図4(実施例1で用いた第二水溶液の結果)および図5(アスコルビン酸溶液の結果)に示す。   Here, the second aqueous solution just prepared and the ascorbic acid solution used in Example 1 were individually placed in a brown bottle and placed in a 50 ° C. incubator. And about each solution, the absorption spectrum after 24 hours, 48 hours, and 96 hours after preparation was measured, and these absorption spectra were compared with the absorption spectrum immediately after preparation. The results are shown in FIG. 4 (result of the second aqueous solution used in Example 1) and FIG. 5 (result of the ascorbic acid solution).

図4によると、実施例1で用いた第二水溶液は、調製直後、24時間後、48時間後および96時間後の各吸収スペクトルが略重なっており、吸収スペクトルに実質的な変化がないことから保存安定性が良好である。一方、図5によると、アスコルビン酸溶液は、調製から24時間後の時点で早くも吸収スペクトルの変化が見られることから、調製後の早い段階で変性が進行しており、安定な保存が困難である。   According to FIG. 4, in the second aqueous solution used in Example 1, the absorption spectra immediately after preparation, 24 hours, 48 hours and 96 hours are substantially overlapped, and there is no substantial change in the absorption spectrum. Therefore, the storage stability is good. On the other hand, according to FIG. 5, the ascorbic acid solution shows a change in absorption spectrum as early as 24 hours after preparation, and therefore, denaturation proceeds at an early stage after preparation, and stable storage is difficult. It is.

Claims (4)

モリブデン青の生成による、検査水に含まれるりん酸イオンの発色方法であって、
前記検査水において、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウム、硫酸並びにヨウ化物塩を含む水溶液からなる発色試薬を存在させる工程と、
前記発色試薬を存在させた前記検査水を60℃以上に加熱する工程と、
を含むりん酸イオンの発色方法。
A method of coloring phosphate ions contained in test water by generating molybdenum blue,
In the test water, a step of causing a coloring reagent consisting of an aqueous solution containing hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate, sulfuric acid and an iodide salt;
Heating the test water in which the coloring reagent is present to 60 ° C. or higher;
Method for coloring phosphate ions containing
前記発色試薬は、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウムおよび硫酸を含む第一水溶液と、前記ヨウ化物塩を含む第二水溶液とを混合することで調製されたものである、請求項1に記載のりん酸イオンの発色方法。   The color developing reagent is prepared by mixing a first aqueous solution containing hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate and sulfuric acid and a second aqueous solution containing the iodide salt. The method for coloring phosphate ions as described. 検査水に含まれるりん酸イオンの定量方法であって、
前記検査水において、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウム、硫酸並びにヨウ化物塩を含む水溶液からなる発色試薬を存在させる工程と、
前記発色試薬を存在させた前記検査水を60℃以上に加熱する工程と、
加熱後の前記検査水について、600から900nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程と、
を含むりん酸イオンの定量方法。
A method for quantifying phosphate ions contained in test water,
In the test water, a step of causing a coloring reagent consisting of an aqueous solution containing hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate, sulfuric acid and an iodide salt;
Heating the test water in which the coloring reagent is present to 60 ° C. or higher;
Measuring the absorbance of any wavelength in the range of 600 to 900 nm for the test water after heating;
For quantifying phosphate ions containing
前記発色試薬は、七モリブデン酸六アンモニウム、酒石酸アンチモニルカリウムおよび硫酸を含む第一水溶液と、前記ヨウ化物塩を含む第二水溶液とを混合することで調製されたものである、請求項3に記載のりん酸イオンの定量方法。   The color-developing reagent is prepared by mixing a first aqueous solution containing hexaammonium heptamolybdate, potassium antimonyl tartrate and sulfuric acid and a second aqueous solution containing the iodide salt. The quantification method of phosphate ion of description.
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