Resources and Environment

Chemical Engineering Design Communications

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第45卷第10期

2019年10月

1 水中六价铬的测定实验

1.1 试剂与仪器

除特殊说明外，所有试剂均不含铬元素。丙酮、硫酸溶液（1+1）、磷酸溶液（1+1）、氢氧化钠溶液（4g/L ）、氢氧化锌共沉淀剂（硫酸锌+氢氧化钠）、高锰酸钾溶液（40g/L ）、铬标准储备液：经110℃干燥2h 后的重铬酸钾0.282 9g ，溶解后定容至1 000mL 容量瓶中，摇匀。铬标准溶液：吸取5.00mL 铬标准储备液，定容至500mL 容量瓶中，摇匀，现用现配、尿素溶液（200g/L ）、亚钠溶液（20g/L ）、显色剂（1）：将0.2g 二苯碳酰二肼溶于50mL 丙酮中，再将溶液用水定容至100mL ，放于棕色瓶冷藏在冰箱中。具有30mm 比色皿的分光光度计、规格50mL 比色管、其他实验室常用设备。

1.2 方法与原理

pH 范围在酸性条件下，六价铬与二苯碳酰二肼发生显色反应，生成产物颜色为紫红色，其最大吸收波长为540nm 。当水样中的含铁浓度大于1mg/L 时，显色反应呈黄色。钒对显色反应有影响，因为其浓度大于4mg/L 即显色。钒与显色剂反应10min 后，颜色会自动褪去。

1.3 测定前处理

洁净的不含悬浮物的清洁地表水无需前处理。如样品颜

色不深时，另取一份样品，以2mL 丙酮代替显色剂。样品测得吸光度值扣除校正吸光度值再计算。采用锌盐沉淀法，取六价铬含量少于100μg 的样品加水至50mL 。将4g/L 的氢氧化钠溶液滴入，直至pH 范围在7-8。边搅拌边滴加氢氧化锌直到pH 至8~9。将溶液用100mL 容量瓶定容。用慢速滤纸过滤，取其中50mL 供测定。还原性物质需消除，将少于50μg 六价铬含量的样品放入震荡摇匀。5~10min 后，将波长调制540nm ，以水做空白对比，测定吸光度值。将空白吸光度数值除去后，根据校准曲线计算六价铬含量。关于氧化性物质的消除，取六价铬含量小于50μg 的样品放于50mL 比色管中，加水至标线，加0.5mL 硫酸（1+1）溶液，0.5mL 磷酸（1+1）溶液，1.0mL 尿素溶液，混匀，逐滴加入亚盐溶液1mL ，边加边震荡，除去气泡，然后进行样品测定。

1.4 分析测试

向9个50mL 比色管中分别加入0、0.20mL 、0.50mL 、1.00mL 、2.00mL 、4.00mL 、6.00mL 、8.00mL 和10.00mL 铬标准溶液，用水稀释至标线。然后进行预处理和测定吸光度。将测定的

吸光度与空白值做差绘制六价铬含量的吸光度标准曲线。将六价铬含量少于50μg 的水样经过前处理后，放入50mL 比色管中加水至标线，加入0.5mL （1+1）硫酸溶液，0.5mL （1+1）磷酸溶液，摇匀后加入2mL 显色剂（1），5~10min 后，在波长与540nm 处，以水作为对照测定吸光度，与空白值做差得到吸光度值，根据标准曲线得到六价铬含量数值。将水样代替为去离子水，做空白实验。水样中的六价铬浓度C （mg/L ）计算如下：

C =m V

式中：

m 为由校准曲线得到的六价铬质量，μg ；V 为样品的体积，mL ；

当六价铬计算浓度小于1.00毫克每升时，小数点后保留3位数；大于等于1.00毫克每升时，保留三位有效数字。

1.5 质量控制与保证

样品应测定两个空白样，使用30mm 比色皿测定空白样吸光度。吸光度值不得大于0.010。否则应重新检查实验用水质量、器皿清洁度、试剂纯度等，重新测试。每次测定需测定平行双样，当样品数少于10个时，至少测定一个平行双样。六价铬含量≤0.01mg/L 时，平行双样测定结果相对偏差≤15%；样品中六价铬含量0.01~1.0mg/L 时，平行双样成测定结果的相对偏差≤10%；当样品中六价铬的含量＞1.0mg/L 时，平行双样测定结果相对偏差≤5%。每次测定样品至少测定一个标准样品或加标回收样品，标准样品的测定值应在允许范围内。样品六价铬含量≤0.01mg/L 时，加标回收率为85%~115%，样品中六价铬含量大于0.01mg/L 时，加标回收率应为90%~110%。

2 测定水中六价铬影响因素以及注意事项

2.1 样品的采集与试剂保存

水样的不同采集方式与保存方式对测定实验有影响，因为六价铬的氧化性，其在酸性溶液中易与还原性物质反应，从而被还原成三价铬。应使用无色且内壁光滑的玻璃瓶储存水样，采集水样时应测好水样的pH 值，并选择稀或氢氧化钠溶液将水样pH 调至8~9，在4℃条件下保存水样，尽快测定，可保存时间不大于24h 。

2.2 样品自身性质的影响

采集水样的浑浊度不同，也对六价铬的测定产生影响，因此在实验前需对水样进行预处理。除了本实验选择的锌盐 沉淀法外，还有色浊度校正办法消除水样色浊度的干扰。在

（下转第242页）

摘　要：水环境污染是人们不得不面对的实际问题，污染物监测是控制污染的首要步骤。六价铬是对人体有毒有害的一类污染物，六价铬的检测是十分必要的。主要探讨采用分光光度法测量水中六价铬的影响因素以及注意事项，以减少实验的干扰因素，为环境中六价铬的监测提供帮助。

关键词：六价铬；干扰；避免；关联中图分类号：R123.1　　文献标志码：A 　　文章编号：1003–90（2019）10–0237–02

Spectrophotometric Determination of Hexavalent

Chromium in Water and Precautions

Wang Ying ，Wang Jing

Abstract ：Water pollution is a practical problem that people have to face.Pollutant monitoring is the first step to control pollution.Hexavalent chromium is a kind of pollutant that is toxic and harmful to the human body.The detection of hexavalent chromium is very necessary.It mainly discusses the factors affecting the measurement of hexavalent chromium in water by spectrophotometry and the precautions.How to reduce the interference factors of the experiment and provide assistance for the monitoring of hexavalent chromium in the environment.

Key words ：hexavalent chromium ；interference ；avoidance ；correlation 分光光度法测定水中六价铬以及注意事项

王 颖，王 静

（鄂州市环境保护监测站，湖北鄂州 436000）

收稿日期：2019–09–10作者简介： 王颖（1985—），女，湖北鄂州人，工程师，主要研究方

向为环境监测。

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第45卷第10期

2019年10月

肥利用，则可采纳浓缩与脱水工艺。由于乡镇污泥排放分散较难收集，且排放量不大，一般采纳污泥自然干化场、污泥重力浓缩等。利用污泥机械脱水处理时，必须利用多个污水处理站合用脱水机集中予以浓缩脱水。3 乡镇污水处理对策

1）改进并优化乡镇污水处理法律规范。

2）加大倾斜，要将当地的污水治理以及节能减排工程提升到一个全新的战略高度，加大对该方面的投入。

3）建立完善的乡镇排水系统。依据不同乡镇的实际情况、地理位置和整体规划需求，改进并健全当地的排水系统，主要针对雨、污水管网加大建设力度。

4）结合各乡镇地区的地理特征、总体规划需求等因素，因地制宜，选择适宜当地特点的排污处理工艺和技术，依据当地的实际情况、技术工艺水平、相关配套设施的建设程度等因素进行技术工艺论证。综合以上多方面因素，选择最佳工艺路线。

5）加大调研力度，搜集第一手的原始数据。针对各个乡镇地区实施情况予以大量调研，结合不同乡镇水质水量特点，依据不同地区的实际情况，采纳更合理的处理工艺和技术。

6）污水回用，合理利用。结合不同乡镇的实际情况，为综合考量污水处理后排放水的具体用途，例如已经过处理的污水可用于田园灌溉、污泥可用来堆肥利用等，然而出水水质必须达到当地的排放要求。

7）科技攻关，试点示范。加大各乡镇地区的排污处理科研项目的实施，攻关成果可应用在指导不同地区污水处理咨询设计、试点示范和全面推广领域。

8）定期组织相关技能培训和交流会。由于该领域隶属于

技术类范畴，然而我国乡镇地区相关技术和管理技术相对薄弱，所选污水处理工艺必须简单便捷，易于后期操作和运营，必须定期针对技术操作人员、管理人员进行岗位技术管理培训。

9）加大环保宣传和整治力度，树立乡镇居民的环境保护意识，鼓励民众积极参与污水治理工程的建设、实施、监督环节中去。

10）强化学习力度、沉淀并累积丰富的治理经验。积极参与全球性质的水处理行业交流会，学习并吸收国外先进的技术工艺和管理经验。4 结束语

我国乡镇要严格遵循便捷高效原则，兼顾污水灌溉和污泥用作肥料的可能性，污水处理工艺必须遵循以下特点：

1）排污系统运行费用低，节能降耗明显，基本不投加任何药剂或少量投放，污泥产量少。

2）必须具备非常强的耐冲击负荷能力，去除效率高；设备少、工艺和维护简单便捷、系统稳定，利用乡镇技术人员的后期维护，确保整个排污系统的正常运转。

3）较为灵活的排污工艺，可以达到污水排放要求，也能兼顾未来乡镇地区排放达标要求和再生利用需要的变化等。

参考文献

[1] 李成江.小城镇污水处理技术探讨[J].水工业市场，2009（9）：36-38.[2] 叶晟.我国小城镇污水处理技术[J]. 现代企业文化，2009（23）：144-145.[3] 陈科.乡镇污水处理厂工艺方案探讨[J].给水排水，2010，36（8）：49-41.

（上接第237页）

选择锌盐沉淀法时，应注意沉淀后选择慢性滤纸过滤。

2.3 显色剂的配制对实验结果的影响

测定六价铬含量实验所选的显色剂为二苯碳酰二肼，其自身性质对实验测试结果至关重要。应选取分析纯级二苯碳酰二肼，优良的二苯碳酰二肼应呈白色或浅红色的晶体粉末状，因其长期放置可能与空气接触发生氧化反应导致其呈红色，因此选择新出厂或未变质的二苯碳酰二肼。二苯碳酰二肼保存时应注意密封遮光。

在配制显色剂的过程中，二苯碳酰二肼在丙酮溶剂中不易溶解，应等其完全溶解后再稀释至标线处，否则容易使二苯碳酰二肼不完全溶解，应现用现配，如有变色则不可继续使用，因为在低温条件下二苯碳酰二肼会出现过饱和结晶，不能完全溶解，影响六价铬的测定结果。

2.4 水样中离子的影响

离子是水样中六价铬测定的主要影响因素。汞盐、Mo 6+

在酸性条件下可以与显色剂二苯碳酰二肼反应，反应生成紫色络合物，这与六价铬的显色反应颜色相似，会严重阻碍吸光度的测定。经过一段时间的反应，生成的络合物可以分解，因此显色反应后应静置一段时间。还原性物质Fe 2+、有机酸、硫化物等在一定条件下会与六价铬反应生成三价铬。在反应过程中要注意试剂样品中排除以上物质，可采用示踪回收率的方式。强氧化剂也会对六价铬的测定有干扰，涉及具体干扰影响的研究还很少，因为本身样品中的三价铬会在一定条件下被氧化剂氧化导致结果不准确。

2.5 显色反应对六价铬测定实验的影响

在测定六价铬含量的实验中，包括测定标线在内，温度不同会使溶液中六价铬溶解性不同，使显色反应的反应时间不同。采用分光光度法测定吸光度时，需在显色反应达到最大程度，才能保证样品吸光度值的准确性。因此有必要对六价铬显色反应的显色时间与显色温度进行确定。研究表明，根据朗伯缪尔定律，六价铬的浓度与吸光度成正比，温度升高，吸光反应速率变大，显色反应结束溶液颜色较深，反应时间变短。实验温度为5℃时，反应最大完成完成时间15~17min ；实验温度为15℃时，最大显色反应时间为14~16min 。3 结束语

六价铬为环境中对人体有害污染物，且易被人体吸收，因此是水环境中的重点监测项目。在实验室中一般用二苯碳酰二肼分光光度法测量六价铬浓度。分光光度法测量二苯碳酰二肼技术成熟可靠，其他方法如电化学法、化学传感器法虽然是新兴的手段，但还是没有充分完善。用分光光度法测量水中的六价铬的注意事项主要为：采集水样后尽快测定；在测量前进行新盐沉淀法预处理水样；选择新出厂合格的二苯碳酰二肼作为显色剂，配制时使其完全溶解；水样中氧化性离子与还原性离子对显色反应的干扰；显色反应的最佳时间与最佳温度。

参考文献

[1] 刘悦.水样中重金属铬的测定方法研究进展[J].当代化工研究，2018（04）：19-20.下载本文