刘兆，李伟，王云跃，孙若飞，王健

（河北冀衡集团，河北 衡水 053000）

铬的化合物有毒，尤其以六价铬毒性最强，进入人体会引起呕吐、恶心和口角糜烂等疾病，甚至会致癌[1]。含有铬离子的工业废水不经正确处理，浓度超标随意排放，会给人们的生活和健康造成严重危害[2]。测定水质中六价铬含量的方法主要有电化学分析法、光谱分析法以及色谱分析法[3]。电化学分析法选择性比较差；液相色谱法设备昂贵；光谱分析法衍生试剂的保存周期短，而且操作繁琐，不能满足日常的监测需求。色谱分析法主要有原子吸收光谱法以及分光光度法，原子吸收光谱法只能测定出总铬含量，无法测定铬的价态，操作繁琐；分光光度法操作快捷而简便，设备的价格适中，便于进行普及使用，但显色剂保存周期短，仅有七天[4]，且所用溶剂为易制毒化学品丙酮[5]，因此需改进六价铬的检测方法。本课题拟用甲醇或无水乙醇代替丙酮，在显色剂二苯碳酰二肼中加入乙酸乙酯增加其稳定性，解决因氧化作用显色剂保存周期短的问题。

1 试剂和仪器

二苯碳酰二肼、重铬酸钾、磷酸、硫酸、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、硫酸铁。

722G可见分光光度计、电子天平、通用库仑仪。

2 分光光度法显色原理

在酸性环境下，二苯碳酰二肼显色液会与六价铬发生显色反应，可用分光光度计测其显色反应后的吸光度值，绘制标准曲线，从而实现对试样六价铬的测定[5]。

3 实验部分

3.1 不同溶剂的显色剂配制（表1）

表1 不同溶剂的显色剂配制

取8支25 mL的比色管，分别使用移液管向其中加入 0.00 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、10.00 mL 的铬标准使用液[7]，0.50 mL 混酸溶液以及1.00 mL 显色剂1，然后分别加入去离子水至刻度线处，摇匀。待静置最佳反应时间10 min 后，用1 cm的比色皿，以空白试剂作为参比溶液，在最大吸收波长540 nm 处分别测量其在不同浓度下的吸光度值，绘制标准曲线。使用显色剂2、3 替换显色剂1，重复上述步骤。

3.2 显色剂中加入稳定剂的操作（表2）

表2 显色剂中加入稳定剂的操作

每隔一段时间观察6种显色剂颜色与形态变化，并用分光光度法检测六价铬浓度，与库伦滴定检测法[8]得出的结果做比较，确定加入稳定剂是否有效果，能达到多长时间的保质期。

4 结果与分析

4.1 不同溶剂对显色剂的影响

表3 以丙酮为溶剂的显色剂1精密度分析

表4 以甲醇为溶剂的显色剂2精密度分析

表5 以无水乙醇为溶剂的显色剂3精密度分析

由表3、表4、表5可知，精密度检验的相对标准偏差均小于2%，符合仪器分析的要求[9]，精确度相对较高，说明可以用甲醇或无水乙醇替代丙酮做显色液的溶剂。

4.2 稳定剂对显色剂的影响

表6 显色剂4的精密度分析

表7 显色剂5的精密度分析

表8 显色剂6的精密度分析

由表6、表7、表8 可知，其精密度检验的相对标准偏差均小于2%，符合仪器分析的要求[10]，精确度较高，说明乙酸乙酯作为显色剂的稳定剂提高了显色剂的稳定性。

表9 三种加入稳定剂的显色剂不同天数吸光度值变化表

由表9看出，经过一段时间后显色剂空白吸光度值开始发生变化，其后显色剂颜色、形态也开始变化，100天时，显色剂4 变为浅红色；而加入稳定剂的显色剂均稳定性良好，表9为显色剂4、5、6加入稳定剂后不同天数吸光度值变化记录表。显色剂4、6 保存周期可达90天，保存周期较长，足够满足3个月的检测时限；显色剂5 的保存周期仅有60 天，之后变为红棕色，最后100 天时有晶体析出。

表10 三种加入稳定剂的显色剂的库仑滴定结果

由表10看出，通过库仑滴定的结果分析，以无水乙醇作溶剂并加入乙酸乙酯稳定剂的显色剂6 与新配制的显色剂1使用效果相当，因此用无水乙醇作为显色剂溶剂，加入稳定剂乙酸乙酯配制的显色剂稳定效果好，保存周期长，检测结果与库仑滴定法[11]相差不大，说明对显色剂的改进很成功。

5 结论

本文针对分光光度法中六价铬的原显色剂用易制毒化学品丙酮配制，保存周期最长3 天的缺陷，对显色剂的配制方法进行改进。结果证实：甲醇或无水乙醇可代替丙酮作为显色剂的溶剂，加入稳定剂乙酸乙酯来增加显色剂稳定性，甚至可以使无水乙醇为溶剂的显色剂的保存周期延长到三个月左右。