Fosfor

Hvad er fosfor?

Fosfor (P) er en kemisk grundstof med atomnummer 15 og en atommasse på 31. På grund af dets høje reaktivitet findes fosfor ikke naturligt som et frit grundstof. Fosfor forekommer normalt som fosfat i mineraler. Fosfat findes typisk i jordens skorpe med en koncentration på ca. 1 gram pr. kilogram.

De to typer elementært fosfor er hvidt fosfor og rødt fosfor. Når det udsættes for ilt, udsender hvidt fosfor en svag glød forårsaget af oxidering (også kendt som kemiluminescens).

Fosfor tilhører kvælstof-fosfor gruppen af grundstoffer, der består af kvælstof (nitrogen), fosfor, arsen, antimon, bismuth og moscovium. Disse grundstoffer grupperes på grund af deres ensartede atomare struktur, som giver dem mulighed for at danne stabile forbindelser, hvilket skyldes deres tendens til at danne dobbelte og tredobbelte kovalente bindinger. Med undtagelse af kvælstof (som forbliver en gas), er de andre stoffer i kvælstof-fosfor gruppen er faste stoffer ved stuetemperatur.

Komplekse organismer som planter og dyr har brug for fosfor, fordi fosfater er en del af DNA, RNA, ATP og fosfolipider. Fosfor udvindes i miner til brug i rengøringsmidler, pesticider, nervegifte og overvejende gødning.

Fosfater/ortofosfat

I ortofosfat (et af de mest almindelige fosfater) er et fosforatom bundet til fire iltatomer. Ortofosfat kaldes nogle gange ”reaktivt fosfor”, fordi det nemt binder sig til andre elektron-mangelfulde grundstoffer og forbindelser, da de tre ”ekstra” elektroner på iltatomerne i særlig grad også ønsker at binde sig til protoner.

Kondenserede fosfater

Kondenserede fosfater er flere ortofosfatmolekyler, der ”kondenseres” sammen og deler en kovalent binding mellem tilstødende fosforatomer (P) og iltatomer (O). Denne gruppe omfatter metafosfat, pyrofosfat og polyfosfat — som ofte anvendes til korrosionsbekæmpelse i drikkevandsforsyningssystemer.

Totalfosfor/organisk fosfor

Totalfosfor er summen af alt tilstedeværende fosfor: ortofosfat/fosfater, kondenserede fosfater og organisk fosfor. Organisk fosfor findes normalt i form af fosfater, der er indeholdt i eller bundet til en organisk forbindelse.

Hvorfor måle fosfor?

Mens fosfater ikke udgør problemer med smag og lugt, og derfor muligvis ikke er et mål i drikkevand, kan høje fosfatniveauer i spildevandsudledning have en betydelig indvirkning på det omgivende økosystem. Høje niveauer af fosfater i kildevand kan fremskynde forskellige typer alge- og plantevækst, hvilket kan føre til eutrofiering og algeopblomstring. Når dette sker, udsættes fisk og vandlevende organismer for iltmangel, hvilket resulterer i stor fiskedød og ødelagte levesteder. Måling af fosfat i spildevandsudledninger er afgørende for at bevare et sundt økosystem og beskytte dyrelivet. Mange områder har strenge udledningsgrænser for fosfater for at beskytte det økosystem, der modtager vandet. Ud over at beskytte økosystemet kan manglende overvågning og kontrol af dine fosfatniveauer desuden medføre overtrædelser og bøder. Hach®-løsninger er udviklet til, at du kan overholde grænseværdierne og give dine operatører den viden, de har brug for til at træffe beslutninger om vandbehandlingen.

Hos Hach kan du finde det testudstyr, de ressourcer, den uddannelse og den software, du skal bruge for at kunne overvåge og administrere niveauerne af fosfor i din specifikke vandbehandling.

Udvalgte produkter til måling af fosfor

Ortofosfat analysator

Hach's Phosphax sc analysatorer er designet til robuste, udendørs installationer og giver nem adgang til reagenser og komponenter.

Mere information

EZ-seriens total fosfor analysator

EZ-seriens onlineanalysatorer tilbyder flere muligheder for overvågning af totalfosfor i vand.

Mere information

EZ-series fosfatanalysator

EZ-serien inlineanalysator tilbyder flere muligheder for overvågning af fosfat i vand.

Mere information

5500 sc fosfatanalysator

5500sc fosfatanalysatoren kræver kun 2 liter reagens, for at analysatoren kan fungere uden opsyn i op til 90 dage - dobbelt så længe som de tidligere instrumenter i 5000-serien.

Mere information

Spektrofotometre

Hach er nyskabende inden for spektrofotometri og tilbyder mange af de førende spektrofotometri instrumenter til vandanalyse.

Mere information

Kolorimetre

Uanset om du er på udkig efter et instrument til test af enkelte parametre som f.eks. DR300, eller et mere avanceret instrument som f.eks. DR900, der kan måle mange parametre med op til 90 metoder, har vi en løsning.

Mere information

Total fosfor reagenser

Hach har specialiseret sig i at levere reagenser af høj kvalitet til både rutinemæssige og krævende vandanalyser.

Mere information

Varmeblok/digital termostat

LT200 og HT200S er designet til at spare tid og sikre nøjagtighed under test og kogning af prøver.

Mere information

 

Hvilke processer kræver overvågning af fosfor?

Drikkevand

Vandkilder kan indeholde forhøjede koncentrationer af fosfater på grund af afstrømning fra landbruget, som kan forårsage eutrofiering med algevækst og frigivelse af cyanotoksiner, hvorfor drikkevandsbehandlingen kan kræve overvågning af fosfat i både råvand og drikkevand.

Dette klare glas vand er fra et distributionssystem, der anvender kondenserede fosfater til korrosionsbekæmpelse i ledningsnettet.

Spildevandsbehandling

Fosfor er et vigtigt næringsstof for planter og specielt for algevækst. Udledningen af fosfor og andre vigtige næringsstoffer i spildevandsudstrømningen stimulerer algevæksten i de recipienterne. Alger forårsager smags- og lugtgener, er æstetisk ubehageligt og vigtigst af alt skaber et enormt iltbehov, når algeopblomstringen uddør. Iltmangel forårsaget af døende algeopblomstring er giftig for fisk og forårsager andre betydelige forstyrrelser i vandmiljøet. Af disse grunde regulerer de lovgivende myndigheder ofte kraftigt den mængde fosfor, der tillades i spildevandsudledninger.

De mest almindelige metoder til fjernelse af fosfor fra spildevand er biologisk fjernelse og kemisk udfældning. Disse processer kaldes typisk tertiær rensning og kræver fosforovervågning.

Denne beluftningstank på et rensneanlæg overvåger fosfor. Opløseligt fosfor falder på dets vej gennem beluftningstanken i det aerobe forløb.

Hvordan overvåges fosfor?


Hachs 5500 sc fosfatanalysator

Kolorimetriske metoder (ortofosfat)

Ortofosfat (reaktivt fosfor) kombineres med molybdat i et syreholdigt medie for at frembringe enten en blå eller gul farve. Vær opmærksom på, at ingen analytisk test er perfekt, og at visse kondenserede fosfater også kan måles med disse test. På grund af de syreholdige kemikalier kan der påvises en vis mængde suspenderet ortofosfat, hvis prøven ikke først er blevet filtreret til 0,45 mikron. For at måle fosfor, herunder partikelfosfater, er det nødvendigt at anvende en totalfosfortest, som anvender en streng nedbrydning til at omdanne det meste af partikelfosfatet til et opløst format.

Stationær/transportabel:

LCK349 fosfat (orto/total) kuvettetest 0,05 - 1,5 mg/L PO₄-P

LCK348 fosfat orto/total kuvettetest 0,5 - 5,0 mg/L PO₄-P

LCK350 fosfat (orto/total) kuvettetest 2,0 - 20,0 mg/L PO₄-P

LCK049 ortofosfat kuvettetest 1,6 - 30 mg/L PO₄-P

PhosVer 3 fosfat pulverpuder 0,02 - 2,50 mg/L PO₄

Fosfat, orthofosfat, TNT, 0,06 - 5,00 mg/L PO₄

Orthofosfat, TNT, 1,0 - 100 mg/L PO₄

Ortofosfat Chemkey til lavt måleområde. Til SL1000 Portable Parallel Analyser (PPA)

Ortofosfat Chemkey til højt måleområde. Til SL1000 Portable Parallel Analyser (PPA)

Online:

5500 sc fosfat analysator

Phosphax sc LR fosfat analysator til lavt måleområde

Phosphax sc fosfatanalysator

EZ-series fosfat analysator


Hachs fosfor (totalt og syrehydrolyserbart) TNT-reagensindstillede, askorbinsyremetode i lavt område

Syrehydrolyserbart fosfat/kondenseret fosfat

For at måle kondenserede fosfater er det nødvendigt først at omdanne dem til ortofosfat ved hjælp af svovlsyre og varme ved at nedbryde prøven ved 150 °C i 30 minutter. Dette kaldes "syrehydrolyserbart fosfat", da de kondenserede fosfater hydrolyseres til ortofosfat. Efter nedbrydningen anvendes enten askorbinsyre- eller molybdovanadatmetoden til at måle ortofosfatet. En vis mængde organisk fosfat hydrolyseres ligeledes til ortofosfat, så resultaterne er ikke ”rent” kondenseret fosfat. Ved blot at udføre en nedbrydnings- og kolorimetritest finder du frem til koncentrationen af både det originale ortofosfat og kondenserede fosfater. Hvis du kun ønsker at kende koncentrationen af kondenseret fosfat, skal du blot køre ortofosfattesten på den samme prøve uden en nedbrydning og trække disse resultater fra den første koncentrationsværdi.

Fosfat, orthofosfat og total, TNT, 0,06 - 3,5 mg/L PO₄


LCK348

Totalt fosforholdigt/organisk fosfat

Organiske fosfater er genstridige forbindelser, der ikke er let nedbrydelige. For at teste for dem er det nødvendigt ikke blot at nedbryde prøven først med svovlsyre og varme, men også at tilsætte en stærk oxidant, som f.eks. kaliumpersulfat, for at nedbryde ortofosfaterne og frigøre dem for organiske bindinger. Efter nedbrydningen kan de samme askorbinsyre- og molybdovanadatmetoder anvendes til måling af fosfatkoncentrationen. Den beskrevne test omdanner alle de forskellige former for fosfat til ortofosfat, hvilket betyder, at resultaterne bliver totalfosfor. Hvis du kun vil kende den organisk bundne fosfatkoncentration, er det nødvendigt at udføre den syrehydrolyserbare test og trække disse resultater fra totalfosforkoncentrationen (totalfosforkoncentrationer vil altid være større end ortofosfatkoncentrationen).

Stationær model:

LCK349 fosfat (orto/total) kuvettetest 0,05 - 1,5 mg/L PO₄-P

LCK 348 fosfat orto/total kuvettetest 0,5 - 5,0 mg/L PO₄-P

LCK350 fosfat (orto/total) kuvettetest 2,0 - 20,0 mg/L PO₄-P

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

Fosfat, total, TNT, 1,0 - 100 mg/L PO₄

Online:

EZ-seriens total fosfor analysator

Hach BioTector B7000 TOC/TN/TP-analysator

Ofte stillede spørgsmål

Kan Phosphax sc-analysatoren anvendes til havvandsmålinger?

Nej, Phosphax sc kan ikke anvendes til havvandsmålinger, da denne metode kun fungerer med op til 1000 mg/L klorid. Kloridindholdet i havvand er typisk over 19000 mg/l.

Hvad er forskellen mellem de blå og gule metoder til fosfater?

Ortofosfat kan måles kolorimetrisk ved hjælp af flere forskellige kemiske stoffer. Fosfor reagerer først med molybdat i en syreholdig opløsning og danner et fosfomolybdatkompleks. Ved målinger i det lave område reduceres fosfomolybdatkomplekset med enten aminosyre eller askorbinsyre og danner en karakteristisk molybdænblå art. Målinger i det høje område kan foretages ved at lade fosfomolybdatkomplekset reagere med vanadiumreagens og danne et gult produkt. Farveintensiteten i både de blå og gule komplekser er proportional med koncentrationen af fosfor i prøven.