工作場所中六價鉻和總鉻火焰原子吸收法的研究

王世悅

（鞍山市職業(yè)病防治院 遼寧鞍山 114000）

1 前言

鉻鹽是我國重點發(fā)展的一類化工原料，鉻鹽產(chǎn)業(yè)與國民經(jīng)濟密切相關(guān)。 大部分鍍鉻液含有三氧化鉻和硫酸，是目前使用最為廣泛的鍍鉻液。鉻（Cr）的獨特之處在于，其毒性不取決于Cr 的總量，而是取決于 Cr 的存在形態(tài)，六價鉻（Cr6+）比三價鉻（Cr3+）毒性強100 倍，會干擾重要酶的生命活動，是一種公認的環(huán)境污染物和呼吸道致癌物。建立低濃度Cr 的檢測技術(shù)，尤其是Cr6+的檢測技術(shù)，對從業(yè)者健康保護具有現(xiàn)實意義。因此，本文利用在pH=9～10 的水溶液中，Cr6+可穩(wěn)定存在，Cr3+會形成沉淀的原理，提前將Cr6+從總Cr 中提取出，然后用火焰原子吸收法分別測定Cr6+和總Cr 的含量，該方法選擇性好，靈敏度、準確度均能滿足國家對檢測方法的要求[1]。

2 材料和方法

2.1 儀器和試劑

儀器：AA-7000 原子吸收分光光度計（日本島津公司）；加熱板。

試劑：硝酸（優(yōu)級純）；超純水；Cr6+標準儲備液：100 mg/L；Cr 標準儲備液：1 000 mg/L； 磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、氯化鎂、氫氧化鈉（優(yōu)級純）。

2.2 原子吸收分光光度計工作條件

儀器工作條件詳見表1。

2.3 樣品采集

個體采樣和長時間采樣可以很好地檢測出從業(yè)人員在工作場所中Cr 的接觸量。選擇接觸工作場所中有害物質(zhì)濃度最高的從業(yè)者作為采樣對象，將裝好微孔濾膜的小型塑料采樣夾佩戴在采樣對象的前胸上部，進氣口盡量接近呼吸帶，以1 L/min 流量采集6 h 工作場所的空氣樣品[2]。 采樣后，置于清潔容器內(nèi)運輸和保存，空白濾膜也放置在清潔容器內(nèi)一同運輸和保存。

表1 儀器工作條件

2.4 樣品的處理

Cr6+樣品的預(yù)處理：將測定Cr6+的濾膜置于250 mL的燒杯中，向燒杯中加入樣品，再加入0.40 g 氯化鎂和0.6 mL 的0.50 mol/L 磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀混合溶液，將燒杯放到磁力攪拌器上，常溫攪拌5 min，加熱90℃，攪拌1 h，消解結(jié)束，取下冷卻至室溫，用0.45 μm 水系膜過濾，濾液用硝酸調(diào)至 pH 為 9.0，將濾液轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中，用超純水定容至刻度，空白濾膜同步消解[3]。

總Cr 樣品的預(yù)處理：將采樣后的微孔濾膜放入50.0 mL 燒杯中，加入濃度為5.0 mol/L 的硝酸 8.0 mL，放置5 min，加熱至160℃，濾膜很快溶解，繼續(xù)升溫加熱至180℃，消化至消解液體積為1.00 mL，冷卻至室溫，將消解液轉(zhuǎn)移到10.00 mL 具塞比色管中，用超純水洗滌3 次，然后加超純水至刻度，搖勻待測定，空白濾膜同步消解。

2.5 標準溶液系列的配制

分別梯度稀釋儲備液Cr6+和總Cr 標準溶液，配成標準溶液系列為 0.00、0.10、0.20、0.25、0.40、0.50、0.60、0.80、1.00 mg/L 的溶液，用 1%（體積分數(shù)）的硝酸溶液定容。Cr6+空白溶液為50 mL 0.50 mol/L 氫氧化鈉溶液、0.30mol/L 碳酸鈉溶液（pH≥11.6）的混合溶液、0.40 g 氯化鎂和 0.6 mL 的 0.50 mol/L 磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀混合溶液，在100 mL 容量瓶中用超純水定容。 總Cr 空白溶液為1%（體積分數(shù)）的硝酸溶液。

3 試驗結(jié)果

3.1 線性范圍

火焰原子吸收法測定Cr 元素的線性范圍廣，定量結(jié)果波動很小且用時短，是非常好的一種測量Cr的方法，結(jié)果詳見表2。

表2 標準系列結(jié)果

3.2 加標試驗

取12 張空白濾膜，其中6 張濾膜做空白濾膜，另外 6 張濾膜分別加入 0.25、0.50、0.80 mg/L 的 Cr6+溶液和 0.25、0.50、0.80 mg/L 的總 Cr 溶液，自然晾干后，消解濾膜，按照樣品處理方法處理[4]。 結(jié)果顯示，加標結(jié)果為91.8%～98.0%，詳見表3。

表3 加標回收結(jié)果

3.3 批內(nèi)精密度試驗

取2 個濾膜質(zhì)量控制空白濾膜，分別加入0.50mg/L Cr6+和總Cr 元素標準溶液1.00 mL，自然晾干后消解濾膜，在一天時間內(nèi)各平行測定11 次，相對標準偏差為2.36%～3.47%，結(jié)果詳見表4。

表4 批內(nèi)精密度結(jié)果

3.4 工作場所樣品測定結(jié)果

將工作場所采集的濾膜分別按照樣品處理Cr6+和總Cr 溶液的方法處理微孔濾膜，然后進行測定[5]，結(jié)果詳見表5。

表5 工作場所樣品測定結(jié)果（單位：mg/L）

4 討論

本文采用個體采樣和長時間采樣方法采集工作場所中的Cr 元素，規(guī)范地檢測了從業(yè)人員實際接觸量，同時采用加入氯化鎂、磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀混合溶液方法將Cr6+從總Cr 中提取出來，將分離出來 Cr6+以及總 Cr 進行線性范圍試驗（0.00～1.00 mg/L），Cr6+檢出限為0.005 1mg/L，總鉻檢出限為0.004 3 mg/L，Cr6+定量下限為0.050mg/L，總鉻定量下限為0.045mg/L，加標回收率在91.8%～98.0%，結(jié)果均比較滿意。