生活飲用水中六價(jià)鉻測(cè)定方法的改進(jìn)

林 偉，劉紀(jì)軍

（莒縣檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東莒縣 276500）

六價(jià)鉻是生活飲用水中重要的污染物之一，由于其毒性高，已被國(guó)家列入有毒有害水污染物名錄[1]。人體長(zhǎng)期飲用含有六價(jià)鉻的水，六價(jià)鉻離子就會(huì)在體內(nèi)蓄積，對(duì)消化系統(tǒng)造成危害，影響正常的生理代謝，甚至?xí)?duì)肝臟、腎臟等重要器官造成損傷，最終形成不可逆的傷害[2-5]。因此，測(cè)定生活飲用水中六價(jià)鉻尤為重要。

《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 金屬指標(biāo)》（GB/T 5750.6—2006）中用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定生活飲用水時(shí)會(huì)使用到試劑丙酮，然而丙酮極度易燃、易揮發(fā)、有毒性，實(shí)驗(yàn)人員長(zhǎng)期使用該試劑，可引起皮炎、支氣管炎、咽炎甚至對(duì)肝、腎、胰腺以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損傷[6]。因此，為了減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的有毒試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成的危害，本文將GB/T 5750.6—2006 中使用的有毒試劑丙酮替換為無(wú)毒性的無(wú)水乙醇，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證替換方法的可行性，從而給各實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)測(cè)定方法提供參考和依據(jù)[7]。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

在酸性溶液中，六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼作用生成紫紅色絡(luò)合物，于540 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值并與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量[8]。

1.2 試劑及配制

1.2.1 試劑

六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 mg/L，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司，證書(shū)批號(hào)為B1910076）；二苯碳酰二肼；丙酮；無(wú)水乙醇；硫酸。

1.2.2 試劑配制

六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用溶液[ρ（Cr）=1 μg/mL]：吸取10.0 mL 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 mg/L）于1 000 mL 容量瓶中，用純水定容至刻度。

二苯碳酰二肼丙酮溶液（2.5 g/L）：稱(chēng)取0.25 g二苯碳酰二肼溶于100 mL 丙酮中，盛于棕色瓶中置于冰箱冷藏保存。

二苯碳酰二肼乙醇溶液（2.5 g/L）：稱(chēng)取0.25 g二苯碳酰二肼溶于100 mL 無(wú)水乙醇中，盛于棕色瓶中置于冰箱冷藏保存。

1.3 儀器與設(shè)備

TU-1901 型分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；JA4003 型千分之一天平（天津天馬衡基儀器有限公司）。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法

用移液管準(zhǔn)確吸取水樣50 mL，置于50 mL 比色管中。再取同等規(guī)格的50 mL 比色管9 支，依次分別加入六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用溶液[ρ（Cr）=1 μg/mL]0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL 和10.00 mL，加入純水至50 mL 刻度處。

向樣品管及標(biāo)準(zhǔn)管中各加入（1+7）硫酸2.5 mL和（2.5 g/L）二苯碳酰二肼丙酮溶液2.5 mL，立即混勻，室溫放置10 min。調(diào)節(jié)分光光度計(jì)于540 nm 波長(zhǎng)處，用30 mm 比色皿，以純水為參比，測(cè)量各比色管的吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行定量分析。

1.4.2 改進(jìn)法

除了將1.4.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法（以下簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)標(biāo)法）中二苯碳酰二肼丙酮溶液（2.5 g/L）更換成二苯碳酰二肼乙醇溶液（2.5 g/L）外，其余的取樣量、加入試劑順序、試劑量、靜置時(shí)間以及使用波長(zhǎng)等條件均與1.4.1 國(guó)標(biāo)法完全相同。

1.4.3 制備加標(biāo)樣品

取同一實(shí)驗(yàn)用生活飲用水，用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別重復(fù)測(cè)量7 次，測(cè)定樣品中六價(jià)鉻的質(zhì)量，均為未檢出，數(shù)值視為0 μg，該水命名為樣品水。

加標(biāo)樣品1：吸取0.05 mL、100 μg/mL 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，用樣品水定容到500 mL，得到0.01 μg/mL溶液。

加標(biāo)樣品2：吸取0.2 mL、100 μg/mL 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，用樣品水定容到500 mL，得到0.04 μg/mL溶液。

加標(biāo)樣品3：吸取0.8 mL、100 μg/mL 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，用樣品水定容到500 mL，得到0.16 μg/mL 溶液。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中六價(jià)鉻的質(zhì)量（m）為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度值見(jiàn)表1 國(guó)標(biāo)法的線性方程為y=0.028 4x-0.001 7，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 9，線性關(guān)系良好。改進(jìn)法的線性方程為y=0.028 9x-0.000 4，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 8，線性關(guān)系良好。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度值表

2.2 回收率的測(cè)定

取加標(biāo)樣品1、加標(biāo)樣品2、加標(biāo)樣品3 各50 mL，相當(dāng)于含有六價(jià)鉻的質(zhì)量分別為0.5 μg、2.0 μg和8.0 μg，用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別重復(fù)測(cè)定7 次，計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。由表2 可知，國(guó)標(biāo)法測(cè)得3 個(gè)不同加標(biāo)濃度的回收率為96.5%～108.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.69%～3.49%；改進(jìn)法測(cè)得3 個(gè)不同加標(biāo)濃度的回收率為101.0%～113.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.63%～3.35%。結(jié)果表明，國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法數(shù)據(jù)穩(wěn)定性幾乎一致，加標(biāo)回收率均符合要求，但改進(jìn)法比國(guó)標(biāo)法的加標(biāo)回收率在中低濃度時(shí)高。

表2 國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的回收率比較表

2.3 準(zhǔn)確度和精密度的測(cè)定

將濃度為100 μg/mL 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋成高 濃 度0.16 μg/mL、中濃 度0.04 μg/mL 和 低 濃 度0.01 μg/mL。取高、中、低3 個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)液各50 mL，用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別重復(fù)測(cè)定7 次，比較國(guó)標(biāo)法與改進(jìn)法所測(cè)得結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。由表3 可以得出，國(guó)標(biāo)法所測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度為-5.53%～3.60%，精密度為0.56%～5.64%；改進(jìn)法所測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度為-1.33%～5.73%，精密度為0.55%～4.84%；結(jié)果表明，國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的準(zhǔn)確度、精密度均符合要求。

表3 國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的準(zhǔn)確度、精密度比較表

2.4 國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的顯著性檢驗(yàn)

用國(guó)標(biāo)法與改進(jìn)法分別對(duì)六價(jià)鉻溶液的高濃 度0.16 μg/mL、 中 濃 度0.04 μg/mL 和 低 濃 度0.01 μg/mL 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測(cè)得的數(shù)據(jù)用軟件SPSS 21.0進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，計(jì)算顯示低濃度0.01 μg/mL 的P值為0.107 ＞0.05，中 濃 度0.04 μg/mL 的P值為0.089 ＞0.05，高濃度0.16 μg/mL 的P值為0.058 ＞0.05。結(jié)果顯示，國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法所測(cè)得數(shù)據(jù)無(wú)顯著性差異，表明可以用改進(jìn)法代替國(guó)標(biāo)法。

3 結(jié)論

本文將《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 金屬指標(biāo)》（GB/T 5750.6—2006）測(cè)定生活飲用水中六價(jià)鉻使用的有毒性的丙酮替換為無(wú)毒性的無(wú)水乙醇。結(jié)果顯示，改進(jìn)法和國(guó)標(biāo)法既沒(méi)有顯著性差異，又能夠避免因使用丙酮對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成的危害，并且改進(jìn)法的準(zhǔn)確度為-1.33%～5.73%，精密度為0.55%～4.84%，回收率為101.0%～113.5%，均符合《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》（GB/T 27404—2008）的要求[9]。因此，改進(jìn)法可以代替國(guó)標(biāo)法用于生活飲用水中六價(jià)鉻的測(cè)定，建議在實(shí)驗(yàn)室中推廣使用。