歐朝鳳，徐文華，馮鵬飛，陳 斌，陸 晶，孫浩淼

（浙江環(huán)茂自控科技有限公司，浙江 杭州 310052）

總鉻自動(dòng)在線檢測(cè)儀測(cè)定水樣中總鉻含量

歐朝鳳，徐文華，馮鵬飛，陳 斌，陸 晶，孫浩淼

（浙江環(huán)茂自控科技有限公司，浙江 杭州 310052）

采用總鉻自動(dòng)在線檢測(cè)儀測(cè)定水樣中的總鉻含量。測(cè)定5 mL水樣的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：過(guò)硫酸鉀質(zhì)量濃度為2.0 g/L的過(guò)硫酸鉀溶液加入量1.0 mL，濃度為0.01 mol/L的硫酸加入量1.0 mL，二苯碳酰二肼質(zhì)量濃度為2 g/L的顯色劑加入量1.0 mL。該方法的檢測(cè)范圍為0.01～2.50 mg/L，檢出限為0.01 mg/L。方法的加標(biāo)回收率為97.5%～103.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.17%～1.27%。

重金屬污染；鉻；在線檢測(cè)；分光光度法；二苯碳酰二肼；分析方法

鉻廣泛存在于自然環(huán)境中，是國(guó)內(nèi)污染源重金屬監(jiān)測(cè)的主要因子之一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是電鍍、制革和紡織等行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了大量含鉻工業(yè)廢水，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。一些發(fā)達(dá)國(guó)家為降低水資源的污染程度，已大力推廣使用廢水在線監(jiān)測(cè)儀，并已形成了環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始重視對(duì)現(xiàn)代化檢測(cè)設(shè)備的研究，以提高水質(zhì)污染物的檢測(cè)水平。總鉻在線監(jiān)測(cè)儀按原理可分為分光光度法［1］和電化學(xué)法［2-3］兩大類(lèi)。電化學(xué)法檢測(cè)限較低，測(cè)試靈敏度較高，但影響因素較多，條件較難控制，測(cè)試的重復(fù)性較差，同時(shí)電極再生等維護(hù)較麻煩；分光光度法準(zhǔn)確可靠，靈敏度較高，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，可廣泛應(yīng)用于多種水質(zhì)（如河水、地表水和工業(yè)廢水）的在線監(jiān)測(cè)。

本工作以過(guò)硫酸鉀為氧化劑，采用二苯碳酰二肼分光光度法，利用自制的總鉻自動(dòng)在線檢測(cè)儀測(cè)定水中的總鉻含量。從水樣導(dǎo)入至總鉻質(zhì)量濃度計(jì)算的全部過(guò)程均由自動(dòng)在線檢測(cè)儀控制完成，實(shí)現(xiàn)了總鉻含量監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑和儀器

二苯碳酰二肼、過(guò)硫酸鉀、硫酸、氫氧化鈉：分析純。

總鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液：上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院，以三氯化鉻配制的總鉻質(zhì)量濃度為1 000.0 mg/ L的溶液，臨用時(shí)用蒸餾水逐級(jí)稀釋。

顯色劑：稱(chēng)取2 g二苯碳酰二肼溶于500 mL丙酮中，用蒸餾水定容至1 L，貯于棕色瓶中，備用。

過(guò)硫酸鉀溶液：稱(chēng)取2.0 g過(guò)硫酸鉀溶于100 mL蒸餾水中，加入2 g氫氧化鈉，用蒸餾水定容至1 L。

實(shí)際廢水：取自某印染廠廢水處理車(chē)間。

總鉻自動(dòng)在線檢測(cè)儀：自制，由蠕動(dòng)泵、多聯(lián)體閥、檢測(cè)裝置、LED光源及顯示屏等部件組成；AL104型電子天平：梅特勒-托利多公司。

1.2 測(cè)定原理

在堿性條件下，水樣中的Cr（Ⅲ）可被過(guò)硫酸鉀氧化為Cr（Ⅵ）［4］。Cr（Ⅵ）與二苯碳酰二肼發(fā)生反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，進(jìn)而顯色。

1.3 測(cè)定方法

在總鉻自動(dòng)在線檢測(cè)儀中，通過(guò)蠕動(dòng)泵先后推入5 mL總鉻標(biāo)準(zhǔn)液、一定量過(guò)硫酸鉀質(zhì)量濃度為2.0 g/L的過(guò)硫酸鉀溶液，在比色皿中混合均勻，在105 ℃下加熱10 min，降溫至70 ℃，加入一定量濃度為0.01 mol/L的硫酸，反應(yīng)10 min后降溫至30℃。加入適量的硫酸既能中和過(guò)量的堿，還可促使過(guò)量的過(guò)硫酸鉀分解［5］，且為后續(xù)顯色反應(yīng)提供酸性環(huán)境。向混合溶液中加入一定量二苯碳酰二肼質(zhì)量濃度為2 g/L的顯色劑，反應(yīng)10 min后取上清液在單波長(zhǎng)540 nm光源的照射下測(cè)定溶液吸光度（A）。

2 結(jié)果與討論

2.1 過(guò)硫酸鉀溶液加入量對(duì)吸光度的影響

在總鉻質(zhì)量濃度為2.50 mg/L、硫酸加入量為1.0 mL、顯色劑加入量為1.0 mL的條件下，過(guò)硫酸鉀溶液加入量對(duì)吸光度的影響見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)：隨過(guò)硫酸鉀溶液加入量的增加，吸光度先增大后減??；當(dāng)硫酸鉀溶液加入量為1.0 mL時(shí)，吸光度最大。這可能是由于當(dāng)過(guò)硫酸鉀溶液加入量過(guò)大時(shí)，會(huì)對(duì)絡(luò)合物起到漂白作用。因此，選擇過(guò)硫酸鉀溶液的加入量為1.0 mL。

圖1 過(guò)硫酸鉀溶液加入量對(duì)吸光度的影響

2.2 硫酸加入量對(duì)吸光度的影響

在總鉻質(zhì)量濃度為2.50 mg/L、過(guò)硫酸鉀溶液加入量為1.0 mL、顯色劑加入量為1.0 mL的條件下，硫酸加入量對(duì)吸光度的影響見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)：當(dāng)硫酸加入量由0.1 mL增至1.0 mL時(shí)，吸光度逐漸增大；繼續(xù)增加硫酸加入量，吸光度趨于穩(wěn)定。因此，選擇硫酸的加入量為1.0 mL。

圖2 硫酸加入量對(duì)吸光度的影響

2.3 顯色劑加入量對(duì)吸光度的影響

在總鉻質(zhì)量濃度為2.50 mg/L、過(guò)硫酸鉀溶液加入量為1.0 mL、硫酸加入量為1.0 mL的條件下，顯色劑加入量對(duì)吸光度的影響見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)：當(dāng)顯色劑加入量由0.1 mL增至1.0 mL時(shí)，吸光度逐漸增大；繼續(xù)增加顯色劑加入量，吸光度趨于穩(wěn)定。這可能是因?yàn)楫?dāng)顯色劑加入量為1.0 mL時(shí)，溶液中的Cr（Ⅵ）已完全與二苯碳酰二肼發(fā)生反應(yīng)生成絡(luò)合物；繼續(xù)增加顯色劑的加入量，沒(méi)有更多的絡(luò)合物形成。因此，選擇顯色劑的加入量為1.0 mL。

圖3 顯色劑加入量對(duì)吸光度的影響

2.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

在上述實(shí)驗(yàn)選定的最佳條件下，在總鉻質(zhì)量濃度為0.01～2.50 mg/L的范圍內(nèi)，以總鉻質(zhì)量濃度（ρ）為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn)：總鉻質(zhì)量濃度與吸光度呈良好的線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線方程為A=0.076 33ρ+0.086 53，相關(guān)系數(shù)為0.999（n=11）。按照HJ 168—2010《環(huán)境監(jiān)測(cè) 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》［6］，計(jì)算得出該方法的檢出限為0.01 mg/L。

本方法與其他檢測(cè)方法的對(duì)比見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，該實(shí)驗(yàn)方法的檢測(cè)范圍較寬，線性相關(guān)性較好，檢出限較低，并且能對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。

2.5 方法的回收率和精密度

在最佳條件下，采用本方法對(duì)印染廠采集水樣進(jìn)行測(cè)定。方法的回收率和精密度見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，該方法的加標(biāo)回收率為97.5%～103.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.17%～1.27%。由此可見(jiàn)，該方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確度。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

表1 本方法與其他檢測(cè)方法的對(duì)比

表2 方法的回收率和精密度（n=6）

3 結(jié)論

a） 采用自制的總鉻自動(dòng)在線檢測(cè)儀測(cè)定水樣中的總鉻。最佳實(shí)驗(yàn)條件為：過(guò)硫酸鉀質(zhì)量濃度為2.0 g/L的過(guò)硫酸鉀溶液加入量1.0 mL，濃度為0.01 mol/L的硫酸加入量1.0 mL，二苯碳酰二肼質(zhì)量濃度為2 g/L的顯色劑加入量1.0 mL。

b）該方法的檢測(cè)范圍為0.01～2.50 mg/L，檢出限為0.01 mg/L。

c）該方法的加標(biāo)回收率為97.5%～103.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.17%～1.27%。

d）該方法與常規(guī)的水樣分析方法相比，具有檢測(cè)范圍較寬，線性相關(guān)性較好，檢出限較低，可應(yīng)用于環(huán)境中水樣的在線監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。

［1］ 曹鳳梅，張新申，趙歡歡. 流動(dòng)注射分析法測(cè)定制革排放污水中的鉻（Ⅵ）［J］. 化學(xué)研究與應(yīng)用，2011，23（3）：381 - 384.

［2］ Xu He，Zheng Qiaoli，Yang Ping，et al. Electrochemical Synthesis of Silver Nanoparticles-Coated Gold Nanoporous Film Electrode and Its Application to Amperometric Detection for Trace Cr（Ⅵ）［J］. Sci China Chem，2011，54（6）：1004 – 1010.

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（編輯 王 馨）

改性氧化石墨烯的制備方法及去除水中雙酚A的方法

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Determination of Total Chromium in Water by Automatic On-Line Analyzer

Ou Chaofeng，Xu Wenhua，F(xiàn)eng Pengfei，Chen Bin，Lu Jing，Sun Haomiao
（Zhejiang Huanmao Auto-Control Technology Co. Ltd.，Hangzhou Zhejiang 310052，China）

The total chromium content in water was determined by an automatic on-line analyzer. The optimum experimental conditions for 5 mL water sample are as follows：the dosage of 2.0 g/L potassium persulfate solution 1.0 mL，the dosage of 0.01 mol/L sulphuric acid 1.0 mL and the dosage of chromogenic agent with 2 g/L of diphenyl hydrazine mass concentration 1.0 mL. The linear range is 0.01-2.50 mg/L and the detection limit is 0.01 mg/L. The standard addition recoveries of the method are 97.5%-103.8% and the relative standard deviations are 1.17%-1.27%.

heavy metal pollution；chromium；on-line determination；spectrophotometry；diphenylcarbazide；analysis method

X853

A

1006 - 1878（2015）02 - 0214 - 04

2014 - 09 - 11；

2014 - 12 - 15。

歐朝鳳（1980—），女，四川省西昌市人，碩士，工程師，電話 15858115590，電郵 ouchaofeng@163.com。