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鉻的測(cè)定

鉻化合物的常見(jiàn)價(jià)態(tài)有三價(jià)和六價(jià)。在水體中,六價(jià)鉻一般以CrO2-、HCr2O7-、Cr2O7-三種陰離子形式存在,受水體pH值、溫度、氧化還原物質(zhì)、有機(jī)物等因素的影響,三價(jià)鉻和六價(jià)鉻化合物可以互相轉(zhuǎn)化。

鉻是生物體所必須的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價(jià)態(tài)有關(guān),六價(jià)鉻具有強(qiáng)毒性,為致癌物質(zhì),并易被人體吸收而在體內(nèi)蓄積。通常認(rèn)為六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻大100倍。但是,對(duì)魚(yú)類(lèi)來(lái)說(shuō),三價(jià)鉻化合物的毒性比六價(jià)鉻大。當(dāng)水中六價(jià)鉻濃度達(dá)lmg/L時(shí),水呈黃色并有澀味;三價(jià)鉻濃度達(dá)lmg/L時(shí),水的濁度明顯增加。陸地天然水中一般不含鉻;海水中鉻的平均濃度為0.05μg/L,飲用水中更低。

鉻的工業(yè)污染源主要來(lái)自鉻礦石加工、金屬表面處理、皮革鞣制、印染,照相材料等行業(yè)的廢水。鉻是水質(zhì)污染控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

水中鉻的測(cè)定方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法(GB/T 7467-87)、原子吸收分光光度法、硫酸亞鐵銨滴定法等。分光光度法是國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法;滴定法適用于含鉻量較高的水樣。

1二苯碳酰二肼分光光度法

1)六價(jià)鉻的測(cè)定

在酸性介質(zhì)中,六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼(DPC)反應(yīng),生成紫紅色絡(luò)合物,于540nm波長(zhǎng)處進(jìn)行比色測(cè)定。其反應(yīng)式為:


 

本方法最低檢出濃度為0.004 mg/L,使用10mm比色皿,測(cè)定上限為lmg/L。其測(cè)定要點(diǎn)如下:

(1)對(duì)于清潔水樣可直接測(cè)定;對(duì)于色度不大的水樣,可用以丙酮代替顯色劑的空白水樣作參比測(cè)定;對(duì)于渾濁、色度較深的水樣,以氫氧化鋅做共沉淀劑,調(diào)節(jié)溶液pH至8-9,此時(shí)Cr3+、Fe3+、Cu2+均形成氫氧化物沉淀,可被過(guò)濾除去,與水樣中的Cr6+分離,存在亞硫酸鹽、二價(jià)鐵等還原性物質(zhì)和次氯酸鹽等氧化性物質(zhì)時(shí),也應(yīng)采取相應(yīng)消除干擾措施。

(2)取適量清潔水樣或經(jīng)過(guò)預(yù)處理的水樣,加酸、顯色、定容,以水作參比測(cè)其吸光度并作空白校正,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得并計(jì)算水樣中六價(jià)鉻含量。

(3)配制系列鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照水樣測(cè)定步驟操作。將測(cè)得的吸光度經(jīng)空白校正后,繪制吸光度對(duì)六價(jià)鉻含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2)總鉻的測(cè)定

在酸性溶液中,首先,將水樣中的三價(jià)鉻用高錳酸鉀氧化成六價(jià)鉻,過(guò)量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉分解,過(guò)量的亞硝酸鈉用尿素分解;然后,加入二苯碳酰二肼顯色,于540nm處進(jìn)行分光光度測(cè)定。其最低檢測(cè)濃度同六價(jià)鉻。

清潔地面水可直接用高錳酸鉀氧化后測(cè)定;水樣中含大量有機(jī)物時(shí),用硝酸-硫酸消解。

2.硫酸亞鐵銨滴定法

本法適用于總鉻濃度大于lmg/L的廢水。其原理為在酸性介質(zhì)中,以銀鹽作催化劑,用過(guò)硫酸銨將三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻。加少量氯化鈉并煮沸,除去過(guò)量的過(guò)硫酸銨和反應(yīng)中產(chǎn)生的氯氣。以苯基代鄰氨基苯甲酸作指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,至溶液呈亮綠色。其滴定反應(yīng)式如下:


根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的濃度和進(jìn)行試劑空白校正后的用量,可計(jì)算出水樣中總鉻的含量。

測(cè)定鉻的方法還有原子吸收分光光度法、極譜法、氣相色譜法、中子活化法、化學(xué)發(fā)光法等。

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