本文是一篇水利論文，發表在《水處理技術》上，雜志主要刊登各種水處理方法的研究和應用成果，尤其是膜技術在水處理、化工、電力、電子、煤炭、醫藥、食品、紡織、冶金、鐵路、環保、軍事等領域的應用成果，同時為水資源開發、工業用水除鹽、工藝用水處理、超純水制備、廢水治理、水再生回用、海水淡化提供有效的新技術。

　　【摘 要】我國現行的測定水和廢水中六價鉻的標準方法是GB7467-87《二苯碳酰二肼分光光度法》，因為六價鉻在地表清潔水和廢水中存在的形式不盡相同，所以通過研究該標準中測定鉻的方法的技術問題，提出一些基于該標準下優化實驗操作的方法，消除試驗中的干擾，準確地進行水和廢水中六價鉻的測定，保證結果的精密度和準確度。

　　【關鍵詞】水和廢水,六價鉻,分光光度法,水利論文

　　鉻是一種廣泛分布于地殼中的金屬元素，具有從+2價到+6價的廣泛化合價，常見的價態是+3價和+6價。+6價的鉻一般以CrO42-、Cr2O72-、HCrO4-這三種陰離子的形式存在于水體中，受到水體條件的影響，例如水體的pH值，水中存在的氧化或者還原物質，六價鉻和三價鉻會發生相互轉化。水體中的鉻主要來自于工業廢水的排放，比如印染、電鍍、含鉻礦石加工和皮鉻鞣劑等行業，它們是水體中鉻的主要來源。鉻的毒性與其價態有關，六價鉻的毒性是三價鉻的100倍并且很容易通過食物鏈在生物體內富集，比如水體中的鉻會被魚類或者其他海鮮吸收進而在人體內富集，其中六價鉻更容易在人體中蓄積，會引起一系列中毒癥狀，輕者口角糜爛，重者惡心嘔吐、腹瀉甚至出現腎功能衰竭，所以一定要嚴格控制鉻進入水體中。水體中鉻的測定方法主要是經典的二苯碳酰二肼分光光度法，此外還有瑞利共振光散射法、原子吸收分光光度法、硫酸亞鐵銨滴定法、催化動力學法、重鉻酸鉀法、熒光熄滅法等，但是目前最常用的還是第一種經典的方法。

　　一、實驗原理

　　用二苯碳酰二肼分光光度法來測試水和廢水中鉻含量的原理是，調節水樣pH為酸性，強氧化性的六價鉻和二苯碳酰二肼發生氧化還原反應，生成一種呈現紫紅色的絡合物，這種絡合物在540nm波長處有最強吸收，而且在一定濃度范圍內，吸收強度和絡合物濃度的關系符合朗博-比爾定律，根據該原理實現水體中鉻含量的測定。

　　二、儀器與試劑

　　50ml具塞玻璃比色管;可運輸的冷藏裝置;pH試紙;去離子水;8%的硫酸鋅溶液;2%的新制氫氧化鈉溶液;1+1硫酸溶液;1+1磷酸溶液;紫外可見分光光度計。

　　三、技術問題探討

　　1.儲存水樣的容器準備

　　實驗中采用玻璃器皿采集水樣，為了防止鉻吸附于玻璃瓶內壁，必須保證瓶子內壁光滑潔凈。所有的玻璃器皿都要徹底清洗干凈，具體清洗步驟是：先用常規洗滌劑浸泡，再用一定濃度的硝酸溶液浸泡約15分鐘左右，然后用自來水、純水依次沖洗至潔凈，之后烘干待用。其他用于計量的工具，比如移液管、容量瓶等一定要達到合格的水平才可使用，絕對不能用計量不準或者不干凈的計量工具。

　　2.水樣采集注意事項

　　不同水樣中的鉻含量也不盡相同，六價鉻在酸性環境下容易被還原成三價鉻，所以含鉻水樣的儲存方法會對測定結果帶來較大的影響。所以在水樣收集完畢后，再向其中加入一定比例的氫氧化鈉溶液或硝酸溶液，調節水樣pH值至8-9，然后放置在冷藏設備中保持溫度在0-4℃，采集樣品后應盡快測定，放置時間不要超過24h。

　　3.試劑的選擇和控制

　　在測定鉻含量的實驗過程中，應該嚴格按照GB7467-87《二苯碳酰二肼分光光度法》中規定的試劑純度，本實驗中關鍵的試劑是二苯碳酰二肼。二苯碳酰二肼，又稱二苯胺基脲，二苯碳酰二肼，分子式為C13H14N4O，英文簡稱為DPCI，該試劑直接影響測定結果的準確性。純凈的二苯碳酰二肼為白色或者淺粉色結晶粉末，暴露在空氣會逐漸變為紅色。GB7467-87規定一定要選擇最近生產的在有效期范圍內的二苯碳酰二肼，國產的分析純二苯碳酰二肼試劑一般都可以滿足測試要求，如果分析要求比較高，可以采用分析純以上級別的試劑或者采用國外進口試劑，盡可能多地降低空白試驗的吸光度值。同時因為二苯碳酰二肼試劑具有還原性，暴露在空氣中容易被氧化變質而逐漸失效，所以二苯碳酰二肼溶液應現配現用，用完之后將試劑保存在避光干燥陰涼的地方。

　　二苯碳酰二肼溶液的配制過程要注意一些問題，配制過程應嚴格遵守GB7467-87的規定，取一定量二苯碳酰二肼溶于丙酮中，再加水稀釋至所需濃度，在稀釋前一定要保證二苯碳酰二肼全部溶解于有機溶劑，否則會出現溶質結塊現象，導致配制失敗，造成試劑和時間的浪費。配制好的二苯碳酰二肼溶液應儲存在棕色瓶中放置于冰箱中冷藏，當溶液的顏色變成棕黃色時一律丟棄重新配制，否則會使吸光度增大，使鉻含量結果偏高。此外，溶液在冰箱中儲藏時間過長時，會出現溶質的結晶現象，這是由于在低溫下，二苯碳酰二肼的溶解度變小從而從溶液中析出，所以配制好的溶液不要在冰箱里貯存太長時間，最好現配現用。

　　4.調節水樣pH值

　　GB7467-87規定的最佳待測pH值為7，所以拿到水樣后，應先用pH試紙測試一下樣品的pH值，然后根據實際情況選擇一定濃度的酸或者堿溶液加入水樣中調節pH值到7，再進行下一步測試。如果需要加入大量的酸或者堿，可以配制濃度大的酸溶液或堿溶液，同時注意加入的體積不應超過水樣體積的0.5%，否則會顯著增加樣品液體的體積，給實驗帶來較大的誤差。

　　5.雜質離子的干擾和消除

　　水和廢水中不僅存在鉻離子，還會存在一些其他的金屬離子，比如三價鐵離子、亞汞離子、汞離子和五價釩離子等。以三價鐵離子為例，在酸性條件下，三價鐵離子達到一定濃度后也會與二苯碳酰二肼發生反應生成黃色絡合物，由此帶來實驗誤差。但是三價鐵離子可以與過量的磷酸生成無色的絡合離子，這樣就可以消除三價鐵離子的影響。那么在實際的操作中，可以在溶液中加入適量磷酸，不僅可以調節溶液pH，還可以掩蔽三價鐵離子，消除其對實驗的干擾。亞汞離子、汞離子雖然也會和二苯碳酰二肼發生顯色反應，但是在本實驗的條件下，并不會對實驗造成干擾。但值得一提的是，五價釩離子即使在濃度很低的情況下也會與二苯碳酰二肼發生顯色反應，但特殊的是顏色會在5分鐘左右迅速褪去，所以實驗中才有了反應10分鐘后再進行分析的規定，這樣也有效地消除了五價釩離子的干擾。

　　6.色(濁)度干擾的消除

　　有兩種方法可以消除色(濁)度帶來的干擾。一，如果采集到的水樣較為清潔，呈現微紅色、淡綠色或者水體有點渾濁，可以運用色(濁)度校正法預處理，能夠有效地消除干擾。二，如果采集到的水樣是受到嚴重污染的地表水或者工業排放的廢水，水樣很渾濁，呈現出墨綠色、深紅色或黑灰色，此時要采用鋅鹽沉淀分離法對水樣預處理，消除干擾。兩種方法已經被廣泛采用，并被諸多文獻采用。

　　四、總結

　　本文系統探討了應用國標經典分析方法—GB7467-87測定水和廢水中六價鉻的方法原理、儀器試劑和一些關鍵操作技術問題。分別從容器和儀器的準備、試劑的選擇、如何消除雜質離子的干擾以及如何預處理受到輕微污染或者嚴重污染的水樣，在國標的基礎上加強了整個實驗過程的嚴謹性和準確性，為今后的測定提供參考方法。

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