Fosfor

 Skriva ut

Vad är fosfor?

Fosfor (P) är ett kemiskt element med ett atomnummer på 15 och en atommassa på 31. På grund av den höga reaktiviteten finns inget fosfor naturligt som ett fritt element. Fosfor förekommer i allmänhet som fosfat i mineraler. Fosfat brukar finnas i jordskorpan vid en koncentration på cirka 1 gram per kilogram.

De två typerna av elementärt fosfor är vitt fosfor och rött fosfor. Vid exponering för syre avger vitt fosfor ett svagt sken som orsakas av oxidering (även kallat kemiluminiscens).

Fosfor tillhör gruppen med pniktogenelement som består av kväve, fosfor, arsenik, antimon, vismut och ununpentium (som nyligen har tilldelats namnet moskovium). De här elementen är grupperade på grund av deras liknande atomstruktur, vilket ger dem möjlighet att bilda stabila föreningar till följd av deras tendens att bilda dubbla och tredubbla kovalenta bindningar. Förutom kväve (som förblir en gas) är de andra pniktogenerna fasta ämnen vid rumstemperatur.

Komplexa organismer som växter och djur behöver fosfor eftersom fosfater är en komponent i DNA, RNA, ATP och fosfolipider. Fosfor utvinns för användning i rengöringsmedel, bekämpningsmedel, nervmedel och huvudsakligen gödningsmedel.

Fosfater/ortofosfat

I ortofosfat (ett av de vanligaste fosfaterna) är en fosforatom bunden till fyra syreatomer. Ortofosfat kallas ibland "reaktivt fosfor" eftersom det lätt kan bindas till andra elektronfattiga element och föreningar, på grund av att de tre "extra" elektronerna på syreatomerna likaledes vill bindas till protoner.

Kondenserade fosfater

Kondenserade fosfater är multipla ortofosfatmolekyler som "kondenseras" tillsammans och delar en kovalent bindning mellan intilliggande fosfor- (P) och syreatomer (O). Den här gruppen innehåller metafosfat, pyrofosfat och polyfosfat – som ofta används för korrosionskontroll i system för distribution av dricksvatten.

Totalfosfor/organiskt fosfor

Totalfosfor är en summa av allt förekommande fosfor: ortofosfat/fosfater, kondenserade fosfater och organiskt fosfor. Organiskt fosfor förekommer vanligen i form av fosfater på insidan av eller bundna till en organisk förening.


Handla nu

Varför mäter man fosfor?

'Fosfater bidrar inte till smak- och luktproblem, och därför kanske de inte är ett mål när det gäller dricksvatten. Höga fosfatnivåer i avloppsvattenutlopp kan dock ha en betydande inverkan på det omgivande ekosystemet. Höga halter av fosfater i källvatten kan snabba upp typer av alg- och växttillväxt, vilket kan leda till övergödning och algblomning. När det inträffar berövas fiskar och vattenlevande organismer på syre, vilket resulterar i att stora mängder fisk dör och att deras naturliga miljöer förstörs. Mätning av fosfat i avloppsvattenutlopp är avgörande för att upprätthålla ett hälsosamt ekosystem och skydda djurlivet. Många områden har strikta utsläppsgränser för fosfater i syfte att skydda ekosystemet som tar emot vattnet. Förutom att skydda ekosystemet kan underlåtenhet att övervaka och kontrollera fosfatnivåer också leda till överträdelser och böter. Dricksvattenanläggningar som använder sig av fosfater för korrosionskontroll kan behöva övervaka fosfater i färdigbehandlat vatten, distributionssystem och andra faser i behandlingsprocessen. Hach®-lösningarna är utformade för överensstämmelse med bestämmelser och för att ge operatörer den kunskap de behöver för att fatta behandlingsbeslut.

Hos Hach hittar du testutrustning, resurser samt utbildning och programvara som behövs för att kunna övervaka och hantera fosfornivåer i din specifika processtillämpning.

Utvalda produkter som används för att mäta fosfor

Fosfatanalysatorer

Hach fosfat analysatorer är utformade för robusta utomhusinstallationer och ger enkel åtkomst till reagens och servicebara delar.

Mer information

EZ Series Totalfosfor analysator

Onlineanalysatorerna i EZ-serien erbjuder flera alternativ för övervakning av totalfosfor i vatten.

Mer information

EZ-seriens fosfatanalysator

Onlineanalysatorerna i EZ-serien erbjuder flera alternativ för övervakning av fosfat i vatten.

Mer information

5500 sc Fosfatanalysator

För 5500 sc-fosfatanalysatorn krävs endast 2 liter reagens för att analysatorn ska fungera utan övervakning i upp till 90 dagar, vilket är dubbelt så länge som för föregångarna i 5000-instrumentserien.

Mer information

Spektrofotometer

Hach är innovatör inom spektrofotometri och erbjuder många av de ledande spektrofotometriska instrumenten på marknaden för vattenanalys.

Mer information

Kolorimeter

Oavsett om du letar efter en testenhet för en enda parameter som DR300 eller ett mer avancerat, problemfritt instrument som DR900, vilket kan mäta många parametrar med upp till 90 metoder, har vi en lösning.

Mer information

Totalfosfor reagens

Hach arbetar för att tillhandahålla högkvalitativt reagens för rutinmässiga och krävande vattenanalyser.

Mer information

Digitala reaktorer

Hach digitala reaktorer är utformad för att spara tid och garantera noggrannhet under testning som kräver provnedbrytning.

Mer information

 

Vilka processer kräver fosforövervakning?

Dricksvatten

Källvatten kan innehålla förhöjda koncentrationer av fosfater på grund av avrinning från jordbruk. Det kan orsaka övergödning av ytvatten, vilket kan medföra algtillväxt och att cyanotoxiner frigörs. Kondenserade fosfater används ofta för korrosionskontroll i distributionssystem för dricksvatten. Därför kan behandlingsprocesser för dricksvatten kräva övervakning av fosfat i både råvatten och distribuerat färdigbehandlat vatten.

Det här glaset med klart vatten bygger på ett distributionssystem där kondenserade fosfater används för korrosionskontroll i system för distribution av dricksvatten.

Behandling av avloppsvatten

Fosfor är ett viktigt näringsämne för växter och i synnerhet för algtillväxt. Utsläpp av fosfor, tillsammans med andra viktiga näringsämnen i avloppsvattenutloppet, stimulerar algtillväxt i de flöden som tar emot avloppsvattnet. Alger orsakar smak- och luktproblem, är estetiskt obehagliga och framför allt skapar de ett enormt syrebehov när algblomningen avstannar. Syrebristen som orsakas av avstannande algblomning är farlig för fisk och orsakar andra betydande störningar i vattenmiljön. Av dessa skäl reglerar myndigheterna ofta den mängd fosfor som tillåts i avloppsvattenutsläpp.

De vanligaste metoderna för att avlägsna fosfor från avloppsvatten är biologisk borttagning och kemisk fällning. Processerna kallas vanligtvis tertiär behandling och kräver fosforövervakning.

Den här luftningsbassängen vid ett reningsverk övervakar fosfor. Löslig fosfor minskar över luftningsbassängens längd under den aeroba cykeln.

Hur övervakas fosfor?


Hach 5500 sc fosfatanalysator

Kolorimetriska metoder (ortofosfat)

Ortofosfat (reaktivt fosfor) kombineras med molybdat i ett surt medium för att ge antingen en blå eller gul färg. Var medveten om att inga analystester är perfekta och att även vissa kondenserade fosfater kan mätas med de här testerna. På grund av den sura kemin kan visst suspenderat ortofosfat detekteras om provet inte först filtrerades till 0,45 mikroner. För att kunna mäta allt fosfor, inklusive fosfaterna i partikelform, måste ett test gällande totalfosfor användas. Det omfattar noggrann nedbrytning för att omvandla det mesta av fosfatet i partikelform till löst format.

Stationär/bärbar:

LCK349 Fosfatkyvettest (orto/total), 0,05-1,5 mg/L PO₄-P, 25 tester

LCK348 Fosfatkyvettest (orto/total), 0,5-5,0 mg/L PO₄-P, 25 tester

LCK350 Fosfatkyvettest (orto/total), 2,0-20,0 mg/L PO₄-P, 25 tester

LCK049 Ortofosfatkyvettest, 1,6-30 mg/L PO₄-P, 25 tester

PhosVer 3 Method 8048 - Fosfatreagens, pulverkuddar, 0,02-2,50 mg/L PO₄

PhosVer 3 TNT Method 8048 - Ortofosfat, TNT, 0,06 - 5,00 mg/L PO₄

Molybdovanadate TNT HR Method 8114 - Ortofosfat, TNT, 1,0 - 100 mg/L PO₄

Lågt område Ortofosfat Chemkey-reagenser (för SL1000 PPA)

Högt område Ortofosfat Chemkey-reagenser (för SL1000 PPA)

Online:

5500 sc Fosfatanalysator

Phosphax sc LR fosfatanalysator för låga halter

Phosphax sc Ortofosfat analysator

EZ-seriens fosfatanalysator


Hach LCK reagenssats för fosfor (totalfosfor och hydrolyserbart fosfor), lågt område, askorbinsyrametod

Syrahydrolyserbart fosfat/kondenserat fosfat

För att mäta kondenserade fosfater måste de först omvandlas till ortofosfat med hjälp av svavelsyra och värme, varvid provet bryts ned vid 150 °C i 30 minuter. Det kallas "syrahydrolyserbart fosfat" eftersom de kondenserade fosfaterna hydrolyseras till ortofosfat. Efter nedbrytningen används askorbinsyra- eller molybdovanadatmetoden för att mäta ortofosfatet. Visst organiskt fosfat hydrolyseras också till ortofosfat, så resultatet blir inte "rent" kondenserat fosfat. Om du utför nedbrytningen och det kolorimetriska testet får du förstås reda på koncentrationen för både det ursprungliga ortofosfatet och de kondenserade fosfaterna. Om du bara vill ha den kondenserade fosfatkoncentrationen kör du helt enkelt ortofosfattestet på samma prov utan nedbrytning och subtraherar resultaten från det första koncentrationsvärdet.

Fosfat, total- och orto-, TNT, 0,06 - 3,5 mg/L PO₄


LCK348

Totalfosfor/organiskt fosfat

Organiska fosfater är envisa föreningar som inte enkelt bryts ned. För att testa för dem är det nödvändigt att inte bara bryta ned provet först med svavelsyra och värme, utan också tillsätta en stark oxidant som kaliumpersulfat för att bryta loss ortofosfaterna från organiska bindningar. Efter nedbrytning kan samma askorbinsyra- eller molybdovanadatmetoder användas för att mäta fosfatkoncentrationen. Det beskrivna testet omvandlar alla olika fosfatformer till ortofosfat, vilket innebär att resultaten är totalfosfor. Om du bara vill veta den organiskt bundna fosfatkoncentrationen måste du utföra det syrahydrolyserbara testet och subtrahera resultaten från totalfosforkoncentrationen (totalfosforkoncentrationerna är alltid större än ortofosfatkoncentrationen).

Bordsmodell:

LCK349 Fosfatkyvettest (orto/total), 0,05-1,5 mg/L PO₄-P, 25 tester

LCK348 Fosfatkyvettest (orto/total), 0,5-5,0 mg/L PO₄-P, 25 tester

LCK350 Fosfatkyvettest (orto/total), 2,0-20,0 mg/L PO₄-P, 25 tester

PhosVer 3 TNT Method 8048 - Ortofosfat, TNT, 0,06 - 5,00 mg/L PO₄

Molybdovanadate TNT HR Method 8114 - Ortofosfat, TNT, 1,0 - 100 mg/L PO₄

Online:

EZ-seriens totalfosfor analysator

B7000 BioTector® TOC/TN/TP analysator

Vanliga frågor

Kan Phosphax sc-analysatorn användas för havsvattentillämpningar?

Nej, Phosphax sc kan inte användas för havsvattentillämpningar eftersom den här metoden bara fungerar med upp till 1 000 mg/L klorid. Kloridinnehållet i havsvatten är normalt över 19 000 mg/L.

Vad är skillnaden mellan den blå metoden och de gula metoderna för fosfater?

Reaktivt fosfor kan mätas kolorimetriskt med flera olika kemialternativ. Först reagerar fosforet med molybdat i en sur lösning och bildar ett fosfomolybdatkomplex. Vid mätningar i låga områden reduceras fosfomolybdatkomplexet med antingen aminosyra eller askorbinsyra, vilket skapar ett karakteristiskt molybdenblått ämne. Mätningar av höga områden kan göras genom att fosfomolybdatkomplexet reagerar med vanadiumreagens för att skapa en gulfärgad produkt. Färgintensiteten hos både de blå och gula komplexen är proportionell mot koncentrationen av fosfor i provet.