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原子吸收光谱法测定电镀废水中的 六价铬和总铬

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建立了 一种分别测定电镀废水中六价铬和总铬的方法。十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)与六价 铬形成离子对,被萃取进入甲基异丁基甲酮(MIBK)中,而三价铬则不被萃取而保留于水中,提高了测定六 价铬的灵敏度和选择性。该方法测定六价铬的灵敏度为0. 85X10一12 g/1 %,方法检出限为1. 66X10一12 g; 测定总铬的灵敏度为3.87X10-12 g/1 %,方法检出限为9. 72X10-12 g。测定两种铬的相对标准偏差为 4.1%?6.6%。大多数常见离子特别是三价铬对六价铬的测定不产生干扰。本方法操作简单,用于电镀 废水中六价铬和总铬的分别测定,结果令人满意。

  铬及其化合物被广泛用于电镀行业,在生产过 程中会产生大量的含铬废水。三价铬是人体必需的 微量元素,而六价铬对人体是有毒的。但三价铬在 环境中迁移时可能会转化为六价铬而使毒性增强。

  因此,《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)对排放污水中总铬和六价铬的质量浓度限值分别作了 规定。

  通常采用分光光度法测定三价铬和六价铬的质 量浓度。其zui大的缺点是不同程度地存在着铁、汞、 钒、铜、钼等元素对六价铬测定的干扰效应和色度、 浊度的干扰效应。因此,需采用铜铁试剂-萃取等预 处理方法除去这些干扰元素,并降低色度和浊度。

  使用本法可以大大消除上述元素的干扰。其原 因为:(1)本法也使用了萃取步骤,能将大多数干扰 元素通过萃取而除去;(2)混合溶液中原子化后的 铬元素仅对该元素的特征谱线产生吸收,选择性高; (3)原子吸收法不易将汞、钒、钼等元素原子化,所 以这些元素产生的干扰效应低。另外,本法不需要 对污水作消化处理,避免了消化过程中待测元素的 损失。

  本法的原理是溶液中的六价铬以阴离子形式存在,在弱酸性溶液中,与十六 烷基三甲基溴化铵(CTMAB)形成离子对,然后被 萃取进入甲基异丁基甲酮(MIBK)中。而三价铬是 以阳离子形式存在的,不与四丁基溴化铵(TBAB) 形成离子对,从而保留在水相中。取MIBK相于石 墨炉原子吸收光谱仪上检测得到六价铬的量,而不 经过处理直接测定则得到的是总铬的量,两者之差 为三价铬的量。

  1实验

  1. 1仪器与试剂

  原子吸收光谱仪,石墨炉(附自动进样器),光学控温仪,日立铬空 心阴极灯,热解涂层石墨管,高纯氩气。

  三价铬标准溶液:将1. 000 g金属铬(纯度> 99. 9 %)加热溶解于30 mL的盐酸(1 + 1)中,冷却 后用水稀释至1 000 mL;使用时,用水稀释至10. 0 μg/mL。六价铬标准溶液:GBW(E)080257,购自中 国计量科学研究院;使用时,可用水稀释至10. 0 μg/mL及100.0ng/mL。鼢酞指示剂(1 %)称取1g酚酞,用乙醇溶解至100 mL。CTMAB溶液 (0.2 % ),氯化钠溶液(10 % ),盐酸(1 + 9),氨水 (1 + 9),MIBK,相应干扰元素溶液,水为二次去离 子水,试剂均为分析纯及以上。

  1.2仪器分析条件

  仪器参数:分析波长359. 3 nm,灯电流7. 5 mA,光谱通带1.3nm,石墨炉进样量20 μL。石墨 炉采用光学控温仪控温,采用积分面积记录数据。

  石墨炉升温程序:干燥温度116-120 V (坡度 升温,15 S),灰化温度1 000 C (15 S),原子化温度

  2600 C (6 S),清除温度 2 800 C (3 S)。

  1.3实验方法

  1.3.1六价铬的测定

  移取含一定量六价铬的标准溶液及待测溶液于 若干10 mL比色管中,加入1. 0 mL CTMAB溶液 (0.2 %)和1 mL氯化钠溶液(10 %),并加入一滴 酚酞指示剂(1 %)然后用氨水(1 + 9)调节pH值, 使溶液变成淡红色(pH值为7?8)加入0. 1 mL盐 酸(1 + 9),混匀,用去离子水定容至刻度,再次混匀 后各加入2 mL MIBK,振荡萃取1 min,静置分层; 取上层MIBK清液于聚四氟乙烯进样杯中,然后按 照仪器zui优实验条件,采用石墨炉原子吸收光谱法 进行测定;并做空白实验。

  1.3.2总铬的测定

  移取含一定量三价铬或六价铬的标准溶液及待 测溶液于若干10 mL比色管中,直接测定;并做空 白实验。如测量值超出线性范围,可稀释后测定。 同时做空白实验。

  1.4标准曲线的绘制

  配制一系列含六价铬和总铬的标准溶液,按照 实验方法(1. 3. 1)测定六价铬的吸光度,并绘制六价 铬标准曲线;按照实验方法(1. 3. 2)测定总铬的吸光 度,并绘制总铬标准曲线。以吸光度和质量浓度绘 制标准曲线。在0?40 ng/mL范围内,线性良好, 线性系数为0. 998 5。

  1.5样品测定

  污水水样来源于某企业的金属表面处理车间, 样品不含悬浮物,可以直接测定或稀释后测定。浑 浊和色度较深样品的预处理方法可参考GB/T 7467-1987。

  将水样按照实验方法(1. 3 )处理,然后于原子吸 收光谱仪上进行测定。

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