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湖库中六价铬的测定预处理方法的探讨

2016-12-11齐齐哈尔市环境评估中心黑龙江齐齐哈尔161000

黑龙江环境通报 2016年2期
关键词:显色剂价铬水样

王 雷(齐齐哈尔市环境评估中心 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

刘继亮(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

湖库中六价铬的测定预处理方法的探讨

王 雷(齐齐哈尔市环境评估中心 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

刘继亮(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

日常环境监测中会遇到很多这种不清洁的水样,在测定水样六价铬含量时,选用最实际、最简便的预处理方法显得非常的重要。通过对六价铬测定预处理方法对比分析,提出操作步骤简单、快速、省时、适合批量检测的六价铬预处理方法。

湖库;六价铬;测定

铬是一种银白色的坚硬金属。主要以金属铬、三价铬和六价铬三种形式出现。所有铬的化合物都有毒性,其中六价铬毒性最大。铬的工业用途很广,主要有金属加工、电镀、制革行业,这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源。

工业上,六价铬是通过将矿物中的三价铬在有氧条件下加热得到的(如在金属精加工中)。六价铬被证实对职业健康危害最大。由于这些六价铬以及它的流失扩散而构成对生态环境的污染危害。其次是铬渣的强碱性危害。当铬渣在露天堆存时,经长期雨水冲淋后大量的六价铬离子随雨水溶渗、流失、渗入地表,从而污染地下水,也污染了江河、湖泊,进而危害农田、水产和人体健康。六价铬离子对人体健康的毒害很大。它的化合物具有很强的氧化作用,对人体的消化道、呼吸道、皮肤和粘膜都有危害。所以本文对环保工作中准确、快速地测定六价铬的含量进行探讨。在环境监测分析地表水中六价铬(Cr6+)时,一般是采用二苯碳酰二肼直接分光光度法。由于地表水一般都存有一定的浊度或色度而干扰分析,往往导致分析结果偏高。在一些复杂水中,水样预处理必须严格控制,否则会影响测量结果,但选用一些简便、快捷的预处理操作方法会减少资源浪费,避免造成二次污染。

1 二苯碳酰二肼比色法测定六价铬原理

在酸性溶液中,六价铬离子与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色络合物,其最大吸收波长为540nm,吸光度与浓度的关系符合比尔定律。反应式如下:(C6H5NHNH)2CO+Cr6+→C6H5(NH)2CON2C6H5+Cr3+→紫红色络合物(DPC)(苯肼羟基偶氮苯)。

2 实验仪器

分光光度计,比色皿(3cm);

50ml具塞比色管,移液管,容量瓶等;

全玻璃微孔滤膜过滤器;

滤膜、孔径0.45μm、直径60mm;

真空泵;

无齿扁咀镊子。

3 试剂

丙酮;(l+1)硫酸;(1+1)磷酸;0.2%(m/V)氢氧化钠溶液;氢氧化锌共沉淀剂:称取硫酸锌(ZnSO4·7H20)8g,溶于100ml水中;称取氢氧化钠24g溶于新煮沸冷却的120ml水中。将以上两种溶液混合;铬标准贮备液和铬标准使用液:用国家有证标准物的标准溶液;标准样品:用国家有证标物的标准样品;二苯碳酰二肼溶液:称取二苯碳酰二肼(简称DPC,C13H14N4O)0.2g,溶于50ml丙酮中,加水稀释至100ml,摇匀,贮于棕色瓶内,置于冰箱中保存。颜色变深后不能再用;待测样品:分别取富营养化严重的湖水样品10个(水中含大量的水藻及水生生物)。

铬标准使用液浓度1μg/ml。

4 测定步骤

4.1 水样预处理

方法一、采用全玻璃微孔滤膜过滤器对水样进行抽滤处理。

方法二、如果水样有色但不深,可进行校正。即另取一份试样,加入除显色剂以外的各种试剂以2ml丙酮代替显色剂,用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。

方法三、对浑浊、色度较深的水样,应加入氢氧化锌沉淀剂并进行过滤处理。

4.2 标准曲线的绘制

取9支50ml比色管,依次加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00ml铬标准使用液,用水稀释至标线,加入(1+1)硫酸0.5ml和(1+1)磷酸0.5ml,摇匀。加入2ml显色剂溶液,摇匀,5一10min后于540mm波长处,用lcm或3cm比色皿,以水为参比。测定吸光度并作空白校正。以吸光度为纵坐标,相应六价铬含量为横坐标做 出标准曲线,并显示标准曲线公式。

4.3 水样的测定

方法一:

(1)取200ml水样,经全玻璃微孔滤膜过滤器抽滤后,无色透明水样置于50ml比色管中至标线,加入 (1+1)硫酸溶液0.5ml和 (1+1)磷酸溶液0.5ml,摇匀。

(2)加入2ml显色剂,摇匀。5-10min后,于540nm波长处,用30mm的比色皿,以水作参比,测定吸光度并作空白校正,用校准曲线算得六价铬含量。

方法二:

(1)水样置于50ml比色管中至标线,加入(1+1)硫酸溶液0.5ml和(1+1)磷酸溶液0.5ml,摇匀。

(2)加入2ml显色剂,摇匀。5-10min后,于540nm波长处,用30mm的比色皿,另取一份试样,加入除显色剂以外的各种试剂以2ml丙酮代替显色剂,用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液,测定吸光度并作空白校正,用校准曲线算得六价铬含量。

方法三:

(1)取适量水样置于500ml烧杯中,滴加0.2%氢氧化钠溶液,调节溶液pH值为7-8。在不断搅拌下,滴加氢氧化锌共沉淀剂至溶液pH值为8-9。取其中200.0ml滤液供测定。

(2)水样置于50ml比色管中至标线,加入(1+1)硫酸溶液0.5ml和(1+1)磷酸溶液0.5ml,摇匀。

(3)加入2ml显色剂,摇匀。5-10min后,于540nm波长处,用30mm的比色皿,以水作参比,测定吸光度并作空白校正,用校准曲线算得六价铬含量。

表1 六价铬样品监测结果m l

图1 六价铬样品工作曲线图

表2 六价铬标准样品测定值

表3 六价铬样品测定

4.4 测定结果

根据试验步骤,对国家环保总局标准样品研究所得六价铬标样(203341、203345)进行测定,测定结果见表2。从中可看出测定5次的平均值均在样品保证值的范围内。

水样的对比分析。分别采用三种方法本地区的湖水(选择10个取水点)进行了分析,同时对水样进行加标回收测定。

5 结果与讨论

在测定湖水中六价铬含量的实验中,对水样的清洁、色度无明显的区别界限,虽采用三种预处理方法的不同,但对水中六价铬的含量测定无影响。

在实验过程中,方法一中的预处理方法明显较后两者有明显的优越性。首先,三种经处理的水样比较,说明水体中有影响吸光度的物质,测定结果有较大的差距,应对水样选择较为合理的预处理方法。其次,方法一在预处理的过程中较后两种方法操作步骤简单、快速、节省药品等优点,特别适合环境监测日常中的工作。

实验数据表明了各个实验的相对标准偏差和加标回收均符合实验室质控指标体系中规定的控制指标。

6 结论

日常环境监测中会遇到很多这种不清洁的水样,在测定水样六价铬含量时,选用最实际、最简便的预处理方法显得非常的重要。因此,选择方法一的预处理方法其操作步骤简单、快速、省时、避免药品的浪费,特别适合环境工作人员批量的水样检测。

DiscussiononPretreatmentMethodsintheDeterminationofHexavalentChromiuminLakeandReservoir

WangLei(Environmental Assessment centre of Qiqihar City Qigihar Heilongjiang 161000)

We often encounter unclean water samples in daily environment monitoring,so it is very importan to choose the most practical and simple pretreatment method in the determination of hexavalent chromium.The paper compares and analyses pretreatment methods in the determination of hexavalent chromium and provides method which is simple,rapid,time saving,and suitable for batch detection.

Lake and reservoir Hexavalent chromium Determination

X832

A

1674-263X(2016)02-0090-04

2016-05-25

王雷(1984-),男,硕士,工程师,从事环境工程评估工作。

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