Fosfaatin määritys luonnonvesistä : Näytteen esikäsittelyn ja käytetyn analyysilaitteen merkitys

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Lammin biologiselle kenttäasemalle. Lammin biologinen asema on osa Helsingin yliopiston bio- ja ympäristötieteellistä tiedekuntaa.

Työn tavoitteena oli perehtyä fosfaatin määritykseen FIA-laitteistolla ja spektrofotometrillä, määrityksessä esiintyviin häiriöihin sekä tutkia erilaisten esikäsittelymenetelmien vaikutusta määritykseen. Projektille oli tarvetta, sillä tutkimusaseman laboratorio oli aiemmin saanut kahtena vuonna hylättyjä tuloksia FIA-laitteistolla fosfaatin määrityksessä kansallisissa vertailukokeissa. Fosfaatin määrityksellä vesinäytteistä on tutkimusasemalla tapahtuvassa tutkimuksessa erittäin tärkeä merkitys.

Opinnäytetyössä mittaukset suoritettiin FIA-laitteistolla, jossa oli fosforilinjan detektorina spektrofotometri. Lisäksi tehtiin vertailumittauksia varsinaisella spektrofotometrillä. Työssä tutkittiin näytteiden säilyvyyttä pakastimessa ja jääkaapissa, sekä suodatuksen vaikutusta säilytykseen. Erilaisille näytteille tehtiin kinetiikkakokeita, joissa verrattiin kahden eri menetelmän reagenssien reaktioiden kulkua toisiinsa. Lisäksi perehdyttiin laajaan tausta-aineistoon, jonka avulla pyrittiin saamaan tietoa menetelmän muutoksista.

Havaittiin, että jääkaappisäilytys sopi vesinäytteille paremmin kuin pakastus. Lisäksi huomattiin, että eri reagenssien kineettiset kuvaajat poikkesivat toisistaan huomattavasti. Onkin perusteltua olettaa, että FIA-menetelmä ei täysin sovellu fosfaatin määritykseen sellaisenaan, vaan menetelmää tulisi muokata jonkin verran. On myös mahdollista, että spektrofotometrisen määrityksen aikana tapahtuu happohydrolyysiä, joka vääristää saatuja tuloksia.

This thesis was carried out at the Lammi Biological Research Station, which is part of the Faculty of Biological and Environmental Sciences of the University of Helsinki.

The objective was to become familiarized with the determination of phosphate with the FIA-method and spectrophotometric method, and to research the disturbances and the different kinds of preliminary treatments of the method. There was a requirement for this kind of project as the laboratory of the Lammi Biological Station had received failed results in phosphate determination with the FIA-method in the national control experiments twice during earlier years. The determination of phosphate from water samples is one of the key analyses in the biological studies of the station.

The analyses of this thesis were performed with the FIA-analyzer, which had a spectrophotometer as the detector in the phosphorous line. Comparison analyses were performed with an actual spectrophotometer. The conservation of the samples in a freezer and refrigerator was examined along side with the effect of filtering of the samples. Kinetic experiments were carried out with various samples with the aim of comparing two sets of different reagents and the differences in their reaction diagrams. Moreover, extensive data of earlier researches was studied in order to find out information about the changes in the analysis method.

It was observed that the conservation in the refrigerator suited the water samples better than freezing. It was also observed that the kinetic diagrams of the different reagents differed from each other significantly. Therefore, it is justified to assume that the FIA-method does not suit determination of phosphate as it is, and that the method should be reworked slightly. It is also possible that acid hydrolysis occurs during the spectrophotometric determination of phosphate and that this phenomenon distorts the results.