您好,欢迎来到爱站旅游。
搜索
您的当前位置:首页饮用水中六价铬测定方法进展

饮用水中六价铬测定方法进展

来源:爱站旅游
第4O卷第17期 2012年9月 广州化工 Vo1.40 No.17 September.2012 Guangzhou Chemical Industry 饮用水中六价铬测定方法进展 丁红红,郑明凯 (安徽省长江计量所,安徽合肥230088) 摘 要:阐述了目前饮用水测定六价铬的几种方法(分光光度法、示波极谱法、原子光谱法及质谱法、离子色谱法)的特 点及适用范围,通过仪器联用技术(高效液相色谱与ICP—MS联用,离子色谱与ICP—MS联用)的不断完善,不但可以直接测定 出六价铬,还可以对水中成分进行全分析,大大的提高了分析速度和工作效率,降低了分析成本。 关键词:饮用水;六价;铬 中图分类号:0661.1 文献标识码:A 文章编号:1001—9677(2012)17—0039—03 Progress of Determination Method of Hexavalent Chromium in Drinking Water DING Hong—hong,ZHENG 一kai (Anhui Changjiang Institute of Metrology and Measurement,Anhui Hefei 230088,China) Abstract:The characteristics of several methods of determination of hexavalent chromium in drinking water(spectro— photometry and wave method,atomic spectrometry predicating and mass spectromety,iron chromatography)and the印- plicable scope were introduced.Through the instrument/technology of high performance liquid chromatography coupled with ICP—MS and ion chromatography coupled ICP—MS constantly improved,not only directly determined out of hexa- valent chromium,but also analyzed the water ingredients,which greatly improved the speed and eficifency analysis,and reduced the analysis cost. Key words:drinking water;hexavalent;Cr 铬是人体中必须的微量元素,它在人体的葡萄糖和脂肪代 谢、蛋白质合成中起着重要的作用,也是蛋白质分解酶的成份 之一。三价铬可有助于胰岛素发挥作用,维持正常糖代谢,促 进造血机能,人体如果缺少三价铬将会患糖尿病。铬的毒性与 其价态有关,在饮用水以三价铬和六价铬两种形态存在。六价 铬的毒性比三价铬高100倍,六价铬更易为人体吸收而且为人体 蓄积,并可以引起口角糜烂、恶心、呕吐、腹泻、腹疼和溃疡等 病变。铬在水体中可抑制其自净作用 J。六价铬同时也是最易 法,同时也是经典方法,它不仅可以对元素的总量进行测定, 也可以对元素的各个形态含量进行测定。六价铬的测定方法也 不例外,主要的分析方法有:二苯碳酰二肼分光光度法、铬天 青S光度法、十六烷基三甲基溴化胺光度法和5一Br—PADAP 光度法等。目前,我国的水检测方法标准中只有化学分析法测 定六价铬的标准方法,比如:《GB/T 575.6—2006生活饮用水 标准检验方法金属指标》中测定水中六价铬的方法为二苯碳酰 二肼分光光度法 J,其原理是在酸性溶液中,强氧化性的六价 铬和二苯碳酰二肼发生氧化还原反应,反应后产物形成稳定的 紫红色络合物,进行比色定量测定。其反应方程式如下所 示[ : H—NH—c H 导致过敏的金属之一,仅次于镍;在国际上,六价铬被列为对 人体危害最大的8种化学物质之一,是公认的致癌物质。如果人 体长期、短期接触或吸入六价铬将会有致癌危险;而且超标的 六价铬在环境中不会自然分解,它将在人体和环境中积累,对 其造成危害。另外,人体如果长期接触六价铬将会引起铬鼻病, 主要表现为流涕、鼻塞、鼻衄、鼻干燥、鼻灼痛、嗅觉减退等症 状及鼻粘膜充血、肿胀、干燥或萎缩等体征 。为了保障人民 的身体健康,在我国生活饮用水卫生标准 和地表水环境质量 标准 中明确规定水中六价铬的含量不得超过0.05 ms/L。目 前,饮水中六价铬的测定方法主要有分光光度法、示波极谱法、 归 n一 卜NH—c H “.、NH_NH-C H H_NH-c +Crno , 托 “— .+ 紫红色 ’ 络合物 \N= N: c 。c H  (DPC) (苯肼羟基偶氮苯) 该检测方法特点为:其方法有检出限低(0.004 mg/L) , 准确度高;显色剂二苯碳酰二肼灵敏度高,但易受酸度、显色 石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子光谱及质谱法和离子色谱 剂和共存离子的干扰影响,导致其色泽不稳定,其测定结果偏 法,下面将针对以上几种方法的特点详细阐述。 低。 1分光光度法 在化学分析法中,分光光度法是元素分析常用的检测方 作者简介:丁红红(1981一),女,助工,主要从事化学计量工作。 1.1酸度的影响 在分析过程中,由于饮用水中含有Fe“、SO 一和硫化物 等还原性物质,在酸性条件下,可将六价铬还原成三价铬,使 广州化工 2012年9月 测试结果偏低,因此在六价铬与二苯碳酰二肼发生反应时,不 能马上加酸保存,待放置5 min后才可加酸显色。文献 针对 此问题也提出:经实验可知,在显色前,如果加酸调pH值到2 (浓度为0.01 mol/L),则六价铬可被还原为三价铬。一般来 说,对于六价铬和显色剂发生反应后,其酸的浓度应该控制在 0.05—0.3 mol/L之间,当酸的浓度在0.2 mol/L时,其溶液显 色最稳定。 中六价铬进行分离。常见的分析方法有: (1)采用单柱吸附浓集在线洗脱系统(内含内填充56~ 170 p,m H 型的Al O 颗粒)来分离六价铬和三价铬。按仪器 的最佳工作条件将水样在流动注射微柱分离预浓集,将洗脱液 接人2mL样品杯中混匀,直接放入石墨炉原子吸收光谱仪自动 进样盘中进行测定 。 研究采用单柱吸附浓集在线洗脱系统,选用PE公司的商 品化锥形柱,螺纹接头,柱长1.5 em,有效柱长1 em,容积约 100 ,内填充56—170 m的Al:0 (H 型)颗粒。选择样 1.2显色剂的影响 由于显色剂二苯碳酰二肼为白色结晶性粉末,具有微溶于 水,溶于乙醇、丙酮,在空气中渐变红色,须避光贮存等特 点。如果显色剂二苯碳酰二肼颜色为淡红色,或者溶质试剂乙 醇或丙酮含有氧化性物质,配制出来的显色溶液都会因变色导 品溶液浓集流速为7.2 mL/min,洗脱流速为3.6 mL/min,浓集 时间为50 s,洗脱时间为10 s。 (2)采用经过醇洗、酸洗、碱洗,再酸洗、纯水洗至中性 致测试结果偏低。针对溶质是采用是乙醇还是丙酮这个问题, 文献 提出:根据显色剂二苯碳酰二肼性质,用乙醇代替丙酮 溶解二苯碳酰二肼作显色剂对人危害较小,其灵敏度可增加约 18%,而且比色管易清洗,不挂壁等优点,和国标法相比,少 一步加硫酸溶液(1+7)的步骤,值得推广。 1.3共存离子的影响 由于在饮用水中含有次氯酸盐、铁、SO;一和硫化物等化学 物质,这些物资的存在将对六价铬的测定带来一定影响。比 如:含三价铁大于1 mg/L显色后呈黄色,产生干扰;六价钼 和汞也可和显色剂反应生成有色化合物;钒含量高于4 mg/L 时干扰显色 。上述问题可采用控制酸度和延长放置时间来 解决。文献提出。。 如果将酸度应该控制在0.05—0.3 mol/L之 间钼和汞的浓度在200 mg/L以内不干扰测定,Mo”和V”在 酸性条件下能与显色剂进行氧化还原一络合反应而生成同六价 铬与显色剂反应颜色相似的紫红色络合物,从而影响分析的准 确性。但上述离子同显色剂反应生成的络合物稳定性较差,几 分钟后颜色就会消失。文选…还提出六价铬在酸性溶液中是一 种强氧化剂,饮用水中存在如氯离子、溴离子、碘离子、硫离 子、亚硫酸根离子、草酸根离子及亚铁离子等还原剂均能将六 价铬还原成三价铬;遇到有机物(如乙醇)时也发生强反应, 还原生成三价铬。 2示波极谱法 示波极谱法又称“单扫描极谱分析法”。它是一种快速加 入电解电压的极谱法。常在滴汞电极每一汞滴成长后期,在电 解池的两极上,迅速加入一锯齿形脉冲电压,在几秒钟内得出 一次极谱图。采用此法测定饮用水中六价铬的方法可以在氨性 介质中加入少量的溴代十六烷基吡啶溶液,然后将MP一2型溶 出分析仪的起始电位和终止电位分别调到一0.20 V和一0.70 V, 开始测定,经实验确定铬在一0.52 V处有催化波。采用本法测 定六价铬具有以下特点:其方法检出限低(0.004 mg/L)、重 现性好、试剂用量少、易操作和分析速度快 J。另外也可以采 用在三乙醇胺介质中,加入少量十二烷基磺酸钠,六价铬在一 0.14 V处有一尖锐波峰,240倍的三价铬不干扰测定 ,检出 限为1.6 g/L。 3原子光谱法及质谱法 在饮用水的六价铬测定中,采用原子光谱法及质谱法的仪 器为石墨炉原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体光谱仪或质谱 仪,该方法具有检出限低、RSD%低和分析速度快等特点,但 是该方法只能对铬的总量进行测定,不能直接测定出六价铬的 百分质量数;如果要测定六价铬的百分质量数,必须对饮用水 等过程处理的H 一732阳离子交换树脂对水中三价铬和六价铬 进行分离。水样经过树脂后将三价铬保留在柱子上,在ICP— MS直接测定流出液六价铬的含量,该分离法可直接消除三价 铬的干扰。注意:在选择三价铬与六价铬最佳分离条件时,必 须用中性洗脱液,并控制洗脱液流速 。 4离子色谱法 离子色谱法是将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂 柱的后面,以连续检测色谱分离的离子的方法。该法使用小粒 度和低交换容量的树脂及小柱径的分离柱,以及进样阀进样, 泵输送洗脱液,可连续检测,具有迅速、连续、高效、灵敏等 优点。在饮用水中,离子色谱法不仅可以测定总铬的含量,也 可以测定出三价铬和六价铬的含量。文献 采用MIC型离子 色谱仪(内含IC Net 2.3色谱工作站,A SUPP4—250分离柱, MSM抑制柱和电导检测器),选择仪器最佳工作条件,即淋洗 液流速为1.0 mL/min,满量程为500 ̄S/cm,量程在1~17 min 内为250 IXS/em,17min以后为25 IXS/em,对饮用水中六价铬 进行测定,其检出限为5 g/L,回收率在92%~101%之间, RSD%不大于3.25%。该方法操作简单,准确度高,灵敏度 高,线性范围宽,可同时测定水中F一、cl一、NO;、SO:一、六 价铬等五种离子。文献 采用Dionex ICS一3000离子色谱仪 (内置RCH一1反应管加热器),其配置为UltiMate 3000VW检 测器(1l L Peek检测池);Chromeleon色谱工作站;IonPae CS5A(4 mm i.d.×250 mm)色谱柱和IonPac CG5A(4 mm i.d.×50 mm)保护柱。水样经前处理后,选择仪器最佳工作条 件,即淋洗液流速1.0 mL/min,衍生剂流速0.5 mL/min,检测 波长520 tim,进样量100 IxL,分别对饮用水中六价铬和三价铬 的测定,其六价铬和三价铬的方法检出限分别0.304 g/L和 0.139 mg/L,水中不同浓度的六价铬和三价铬相对标准偏差范 围在0.99%~3.59%之间,三价铬平均回收率为91.7%~ 101.6%;六价铬平均回收率为86.7%~95.7%。该法该方法 灵敏度高,重现性好。 5 结 语 目前饮用水中六价铬的测定技术仍然以分光光度法为主, 由于原子光谱测定六价铬需要进行离子分离,导致步骤繁琐和 影响分析速度;但是随着科学技术的发展,分析仪器朝着高精 尖、成套化、网络化和小型化方向发展,其仪器联用技术也不 断完善,比如高效液相色谱与ICP—MS联用 ,离子色谱ICP —MS联用Ⅲ 大大的提高了分析速度。和分光光度法相比,不 但可以直接测定出六价铬,同时还可以检测出其他价态的铬和 (下转第82页) 82 广州化工 2012年9月 3 结论 groups and their applications in aligining liquid crystls[J].Polaymer Material Science,2000,83(3):278—279. 本文设计、合成、表征了一种含有并列双苯酯苯结构的新 型高分子液晶单体(M。),它为热致互变向列液晶,升温过程 和降温过程中均呈现纹影织构,单体的熔点(Tm):171.4℃, 相应的焓变为56.17 J/g;单体的清亮点( ):249.4℃,焓 变为2.55 J/g。升温过程中单体M.的液晶区间为78.o℃。结 晶温度( )为96.6 oC,相应的焓变为45.80 J/g,降温过程 中单体M 的液晶区间为87.8℃,相转变是可逆的。 参考文献 [1] 王良御,廖松生.液晶化学[M].北京:科学出版社,1988,15—18. hesis and characterization of side—chain [2] Fan G,Zhao X,Zhou E.Syntliquid crystalline(M6MPP/M6NPAP)copdyme ̄with NLO properties [4] 姚丹姝,刘凡,李国华.含酒石酸基元的液晶单体及其聚合物的合 成与表征[J].高分子材料科学与工程,2010,26(9):4—6. [5] Zhang B Y,Guo S M,Shao B.Synthesis and characterization of liquid crystMline ionomers with polymethylhydrosiloxane main—chain and side —chain—containing sulfonaic acid groups[J].Journal of Applied Pol- ymer Science,1998,68:1555—1561. [6]丁立明,李素荣.双月桂酰酒石酸的合成[J].广东化工,2006,33 (4):66—68. [7]吴兵,范程士,章于川.一种丙烯酸酯型侧链液晶高分子的合成及 液晶性的研究[J].液晶与显示,2007,22(1):2l一24. [8]孙毅,孑L宁川,谢冰.d一酒石酸一l一薄荷醇双酯的合成及烟草加 香应用[J].烟草化学,2008(1):43—45. [9] 陈国斌,唐课文,陈铁华.疏水性L一酒石酸正戊酯的合成[J].精 细化工,2004,21(10):738—740. [J],Molecular Crystals and Liquid Crystals,1998,318:19—37. [3] Ree M,Lee S W,Kim S I.New rodlike polymem with side—chain [10]魏燕,韩小茜,李军.L一酒石酸正丁酯的合成[J].化学工程师, 2007(4):1—2. (上接第40页) 元素,还可以对水中成分进行全分析,大大的提高了分析速度和 工作效率,降低了分析成本。 参考文献 [1]王玉娥.示波极谱法测定水中的六价铬[J].现代预防医学,2003, 30(5):745. [1O]张学忠,邢大荣,夏晓莉.饮用水中六价铬2种测定方法的比较 [J].职业与健康,2009,25(23):2516—2517. [11]韦进宝,郭鹏.示波极谱法测定微量的六价铬[J].环境科学与技 术,1987(4):28—30. [12]张晓炜,曲宁,吴晓芳,等.石墨炉原子吸收法测定饮用水中六价铬 [J].中国公共卫生,2004,20(12):1498—1499. [13]莫曦明,彭寨玉,徐淑暖,等.电感耦合等离子体质谱法(ICP—MS) 测定饮用水中六价铬[J].中国卫生检验杂志,2009,19(8): 1784—1785. [2]王玉珍.电镀行业警惕六价铬危害[J].广东安全生产,201I(23): 36—37. [3]GB/T5749—2006.生活饮用水卫生标准[s]. [4]GB/T3838—2002.地表水环境质量标准[s]. [5]GB/T5750.6—2006.生活饮用水标准检测方法.金属指标[s]. [6] 苏雪妮,张志广.分光光度法测定六价铬影响因素概述[J].广州化 工,2009,37(6):148—149. [14]严利民,胡文武.离子色谱法测定水中六价铬[J].中国热带医学, 2007,7(1):87—88. [15]李淑敏,李静,应波.离子色谱法同时测定饮用水中三价铬与六价 铬分析方法验证[J].中国卫生检验杂志,2011,21(10):2403— 24O5. [7]王鹏,陈俐侃.对生活饮用水检验规范中铬(VI)测定方法的探讨 [J].公共卫生与预防医学,2007,l8(4):79~8O. [8] 刘新江,晓琴,王力民.改良显色剂测定饮用水中六价铬的方法及 因素分析[J].现代预防医学,2009,36(10):1939—1940. [9] 邰玲,张稳婵,李华静.水样中六价铬的测定方法研究[J].计量与 测试技术,2007,34(7):54—55. [16]SHEEHY ShonaMc,NASH Martin.高效液相色谱与电感耦合等离子 体质谱联用测定矿泉水中的三价铬与六价铬[J].环境化学,2009, 28(4):618—620. [17]陈光,林立,钱聪,等.离子色谱一电感耦合等离子体质谱联用测定 饮用水中的三价铬和六价铬[J].农业机械,2012(06):127—130. 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- azee.cn 版权所有

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务