黃河水院地?zé)崴辛鶅r(jià)鉻的測(cè)定技術(shù)

王哲嶸，魏家紅

（黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開(kāi)封 475004）

0 引言

鉻是人體必需的微量元素之一，需要量很少，但作用很大，主要用于維持人體正常生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)血糖濃度。鉻缺乏時(shí)，會(huì)導(dǎo)致糖、脂肪等物質(zhì)的代謝紊亂，但攝入量過(guò)高，對(duì)生物和人類有害。在自然界中，三價(jià)鉻化合物幾乎無(wú)毒，且是人和動(dòng)物所必需的。但是，六價(jià)鉻化合物具有強(qiáng)氧化性，且有致癌性［1］。

地?zé)崴鳛槿藗兊娜粘Ｓ盟斜匾獙?duì)其中六價(jià)鉻的含量進(jìn)行測(cè)試。目前，測(cè)定水中六價(jià)鉻的主要方法有：二苯碳酰二肼分光光度法、瑞利共振光散射法、火焰原子吸收分光光度法、硫酸亞鐵銨滴定法、催化動(dòng)力學(xué)法、重鉻酸鉀法、熒光熄滅法等［2～4］。 分光光度法由于具有測(cè)試儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，成為有效的微量、痕量分析技術(shù)。本文采用二苯碳酰二肼光度法測(cè)定地?zé)崴辛鶅r(jià)鉻的含量，探討了顯色劑、硫酸溶液的用量及放置時(shí)間對(duì)測(cè)定六價(jià)鉻的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

實(shí)驗(yàn)所用地?zé)崴疄辄S河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院地?zé)崴?/p>

實(shí)驗(yàn)所用試劑包括：濃硫酸、重鉻酸鉀、氫氧化鈉、二苯碳酰二肼等。所用試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

實(shí)驗(yàn)所用儀器包括：梅特列AB204-L電子天平（瑞士梅特勒-托利多公司生產(chǎn)）、ZRD-8210電熱風(fēng)干燥箱 （上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司生產(chǎn)）；TU-1810型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) （北京普析通用儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn)）。

1．2 溶液的制備

1．2．1 鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

1）鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液制備。稱取0.2829 g于120℃干燥2 h的重鉻酸鉀（K2Cr2O7，優(yōu)級(jí)純），用水溶解后，移入1 000 mL的容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液六價(jià)鉻濃度為0.10 mg／mL。

2）鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液制備。吸取5.00 mL鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于500 mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液六價(jià)鉻濃度為1.00 μg／mL，使用時(shí)當(dāng)天配制。

1．2．2 顯色劑的制備

稱取0.25 g二苯碳酰二肼（C13H14N4O），將其溶于50 mL丙酮中，加水稀釋至100 mL，搖勻，儲(chǔ)存于棕色瓶中，并放于冰箱內(nèi)保存。該溶液顏色變深后不能使用，需重新配制。

1．3 測(cè)定原理

在酸性溶液中，六價(jià)鉻離子與二苯碳酰二肼反應(yīng)，生成紫紅色化合物。在540 nm波長(zhǎng)處，對(duì)該化合物進(jìn)行定量測(cè)定，其吸光度與濃度的關(guān)系符合比爾定律。

1．4 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

向9支50 mL比色管中分別加入0、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL的鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液，用水稀釋至標(biāo)線。加入（1+7）硫酸溶液2.5 mL，再加入2.5 mL顯色劑，搖勻。5～10 min后，用紫外分光光度計(jì)掃描（波長(zhǎng)范圍為300～800 nm），并用空白溶液作參比。掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溶液在540 nm波長(zhǎng)處有最大吸收，由此確定檢測(cè)波長(zhǎng)為540 nm。在此波長(zhǎng)下，測(cè)定每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣的吸光度，求得線性回歸方程為A＝0.0496c-0.0045，濃度在0.004～0.2 mg／L之間呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r＝0.9999（n ＝9）。

2 結(jié)果與討論

2．1 實(shí)驗(yàn)條件的分析

2．1．1 二苯碳酰二肼用量對(duì)吸光度的影響

取10份10.0 mL鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液于10支比色管中，用蒸餾水稀釋至50 mL。測(cè)定條件為：先均加入2.5mL （1+7） 硫酸， 再分別加入 0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL、4.00 mL、4.50 mL、5.00mL二苯碳酰二肼溶液，搖勻。與標(biāo)系相同條件下測(cè)定其吸光度。其結(jié)果為：吸光度值先隨著顯色劑用量的增加而增大，當(dāng)顯色劑用量達(dá)到2.0 mL以后，吸光度值趨于平穩(wěn)。所以，適宜的二苯碳酰二肼溶液用量為2.0 mL。

2．1．2 硫酸用量對(duì)吸光度的影響

取10份10.0 ml鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液于10支比色管中，用蒸餾水定容至50 mL。測(cè)定條件為：先均加入2.0 mL的二苯碳酰二肼溶液，再分別加入0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL、4.00 mL、4.50 mL、5.00 mL 的（1+7）硫酸，搖勻。與標(biāo)系相同條件下測(cè)定其吸光度。其結(jié)果為：硫酸用量在0.5～1.5 mL時(shí)，隨著硫酸用量的增加，吸光度值在大幅增加；硫酸用在1.5～2.5 mL時(shí)，隨著硫酸用量的增加，吸光度值的增加幅度變??；當(dāng)硫酸用量大于2.5 mL后，吸光度值呈減小趨勢(shì)。即硫酸用量為2.5 mL時(shí)的吸光度值最大。所以，適宜的硫酸用量為2.5 mL。

2．1．3 顯色時(shí)間對(duì)吸光度的影響

取1份10.0 mL鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液于比色管中，用蒸餾水定容至50 mL。測(cè)定條件為：加入2.5 mL的（1+7）硫酸和2.0 mL的二苯碳酰二肼溶液，搖勻。以空白為參比溶液，依次在放置 0、2 min、4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、14 min、16 min、18 min、20 min、25 min、30 min后，測(cè)定吸光度值。測(cè)定結(jié)果為，在0～10 min內(nèi)，隨著放置時(shí)間的增長(zhǎng)，吸光度值逐漸增加；放置時(shí)間超過(guò)10 min后，吸光度值趨于穩(wěn)定。所以，適宜的測(cè)定時(shí)間為10 min左右。

2．2 地?zé)崴畼悠返臏y(cè)定

每天吸取地?zé)崴?0.00 mL置于50 mL比色色管中，用蒸餾水定容至50 mL，搖勻。然后，分別加入2.5 mL的 （1+7）硫酸和2.0 mL的二苯碳酰二肼溶液，搖勻，并靜置10 min。連續(xù)測(cè)定10 d，以試劑空白溶液作參比溶液，通過(guò)校準(zhǔn)曲線求出樣品中六價(jià)鉻的含量，平行測(cè)定3次，結(jié)果如表1所示。

表1 黃河水院地?zé)崴t含量測(cè)定Table 1 Geothermal water chromium content measurement of YRCTI

由表1可得，連續(xù)10天取樣，測(cè)得黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院地?zé)崴鶅r(jià)鉻平均含量為0.017 mg／L。

2．3 精密度

準(zhǔn)確移取2.00 mL的鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液于50 mL比色管中，用蒸餾水定容至50 mL，再加入2.5 mL的硫酸和2.0 ml的二苯碳酰二肼溶液，并搖勻。靜置10確min后，以水為參比，于540nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。 平行做 6 份， 其結(jié)果為：0.093、0.095、0.093、0.094、0.094、0.092，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 RSD＝1.12%。

2．4 回收率試驗(yàn)

對(duì)6份濃度為0.08 mg／L的六價(jià)鉻溶液按1∶1的比例進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，試樣吸光度為0.190，測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 回收率試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Recovery test results

3 結(jié)語(yǔ)

采用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定地?zé)崴械牧鶅r(jià)鉻含量，此法簡(jiǎn)便，快速，切實(shí)可行。在加2．5 mL硫酸和2．0 mL二苯碳酰二肼溶液的條件下，以540 nm為檢測(cè)波長(zhǎng)，測(cè)得的黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院地?zé)崴械牧鶅r(jià)鉻含量為0．017 mg／L，符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 5749—2006）規(guī)定的六價(jià)鉻含量0．05 mg／L［5～6］。

［1］蔡燕燕，趙燕芳，李茹，等．分光光度法在鉻（Ⅵ）測(cè)定中的研究進(jìn)展［J］．分析測(cè)試技術(shù)與儀器，2009，15（4）:203-307．

［2］李穗芳．水質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005:184-186．

［3］黨麗妮．環(huán)境監(jiān)測(cè)水中六價(jià)鉻的測(cè)定研究［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，（2）:126．

［4］陳竑，朱文君．火焰原子吸收分光光度法測(cè)定總鉻的研究［J］．中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2000（4）:29-31．

［5］ GB 7467-87，水質(zhì)六價(jià)鉻的測(cè)定二苯碳酰二肼分光光度法［S］．

［6］ GB 5749-2006，國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［S］．