實驗六 六價鉻的測定一、實驗目的（1）學會六價鉻的水樣采集保存、預處理及測定方法。（2）學會各種標準溶液的配制方法和標定方法。二、概述鉻（Cr）的化合物常見的價態有三價和六價。在水體中，六價鉻一般以、HCrO二種陰子形式存在，受水中pH值、有機物、氧化還原物質、溫度及硬度等條件影響，三價鉻和六價鉻的化合物可以互相轉化。鉻是生物體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價態有關，通常認為六價鉻的毒性比三價鉻高100倍，六價鉻更易為人體吸收而且在體內蓄積。但即使是六價鉻，不同化合物的毒性也不相同。當水中六價鉻濃度為1mg/L時，水呈淡黃色并有澀味，三價鉻濃度為1mg/L時，水的濁度明顯增加，三價鉻化合物對魚的毒性比六價鉻大。鉻的工業來源主要是含鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革鞣制、印染等行業。三、水樣保存水樣應用瓶壁光潔的玻璃瓶采集。如測總鉻水樣采集后，加入硝酸調節pH2；如測六價鉻，水樣采集后，加NaOH使pH為89；均應盡快測定，如放置不得超過24h。四、干擾及清除含鐵量大于1mg/L水樣顯黃色，六價鉬和汞也和顯色劑反應生成有色化合物，但在本方法的顯色酸度下反應不靈敏。鉬和汞達200mg/L不干擾測定。釩有干擾，其含量高于4mg/L即干擾測定。但釩與顯色劑反應后10min，可自行褪色。氧化性及還原性物質，如：ClO、Fe2+、SO32-、S2O32-等，以及水樣有色或混濁時，對測定均有干擾，須進行預處理。五、方法的選擇鉻的測定可采用二苯碳酰二胼分光光度法、原子吸收分光光度法和滴定法。清潔的水樣可直接用二苯碳酰二肼分光光度法測六價鉻。如測總鉻，用高錳酸鉀將三價鉻氧化成六價鉻，再用二苯碳酰二肼分光光度法測定。六、測定方法（二苯碳酰二肼分光光度法）1. 實驗原理在酸性溶液中，六價鉻離子與二苯碳酰二肼反應，生成紫紅色絡合物，其最大吸收波長為540nm，吸光度與濃度的關系符合比爾定律。反應式如下：OCNHNHC6H5NHNHC6H5二苯碳酰二肼+Cr6+OCNHNHC6H5N = NC6H5苯肼羥基偶氮苯+Cr3+紫色絡合物如果測定總鉻，需先用高錳酸鉀將水樣中的三價鉻氧化為六價，再用本法測定。2. 儀器和試劑。（1）儀器 容量瓶、可見分光光度計、實驗室常用儀器。（2）試劑 丙酮 1+1）磷酸溶液 （1+1）磷酸溶液 將磷酸（H3PO4，優級純，r=1.69g/ml）與水等體積混合。 4g/L氫氧化鈉溶液。 氫氧化鋅共沉淀劑 用時將100ml 80g/L硫酸鋅（ZnSO47H2O）溶解和120ml20g/L氫氧化鈉溶液混合。 40g/L高錳酸鉀溶液 稱取高錳酸鉀（KMnO4）4g，在加熱和攪拌下溶于水，最后稀釋至100ml。 鉻標準儲備液 稱取于110干燥2h的重鉻酸鉀（K2CrO7，優級純）（0.28290.0001）g，用于溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液1ml含0.10mg六價鉻。 鉻標準溶液A 吸取5.00ml鉻標準儲備液置于500ml容量瓶中，用水稀釋于標線線，搖勻。此溶液1ml含1.00mg六價鉻。使用當天配制。 鉻標準溶液B 吸取25.00ml鉻標準儲備液置于500ml容量瓶中，用水稀釋于標線線，搖勻。此溶液1ml含5.00mg六價鉻。使用當天配制。10200g/L尿素溶液 將（NH2）2CO20g溶于水并稀釋于100ml。1120g/L亞硝酸鈉溶液 將亞硝酸鈉（NaNO2）2g溶于水并稀釋至100ml。12顯色劑A 稱取二苯碳酰二肼（C13N14H4O）0.2g，溶于50ml丙酮中，加水稀釋到100ml，搖勻，儲于棕色瓶，置冰箱中（色變深后不能使用）顯色劑B，稱取二苯碳酰二肼1g，溶于50ml丙酮中，加水稀釋到100ml同上操作。3. 操作步驟（1）采樣 按采樣方法采取具有代表性水樣，實驗室樣品應該用玻璃容器采集。采集時，加入氫氧化鈉，調節pH值約為8。并在采集后盡快測定，如放置，不要超過24h。（2）樣品的預處理 樣品中應不含懸浮物，低色度的清潔地表水可直接測定，不需預處理。 色度校正 當樣品有色但不太深時，另取一份水樣，以2ml丙酮代替顯色劑，其他步驟同步驟（4）。水樣測得的吸光度扣除此色度校正吸光度后，再行計算。 對渾濁、色度較深的樣品可用鋅鹽沉淀分離法進行前處理。取適量水樣（含六價鉻少于100mg）于150ml燒杯中，加水至50ml。滴加氫氧化鈉溶液，調節溶液pH值為78。在不斷攪拌下，滴加氫氧化鋅共沉淀劑至溶液pH值為89。將此溶液轉移至100 ml容量瓶中，用水稀釋至標線。用慢速濾紙過濾，棄去1020 ml初濾液，取其中50.0 ml濾液供測定。 二價鐵、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等還原性物質的消除。取適量水樣（含六價鉻少于50mg）于50ml比色管中，用水稀釋至標線，加入4ml顯色劑B混勻，放置5min后，加入1ml硫酸溶液搖勻。510min后，在540 nm波長處，用10或30mm光程的比色皿，以水做參比，測定吸光度。扣除空白試驗測得的吸光度后，從校準曲線查得六價鉻含量。用同法做校準曲線。 次氯酸鹽等氧化性物質的消除。取適量水樣（含六價鉻少于50mg）于50 ml比色管中，用水稀釋至標線，加入0.5ml硫酸溶液、0.5 ml磷酸溶液、1.0ml尿素溶液，搖勻，逐滴加入1 ml亞硝酸鈉溶液，邊加邊搖，以除去由過量的亞硝酸鈉與尿素反應生成的氣泡，待氣泡除盡后，按步驟（4）（免去加硫酸溶液和磷酸溶液）的方法進行操作。（3）空白試驗 按與水樣完全相同的處理步驟進行空白試驗，僅用50 ml蒸餾水代替水樣。（4）水樣測定 取適量（含六價鉻少于50mg）無色透明水樣，置于50ml比色管中，用水稀釋至標線。加入0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液，搖勻。加人2ml顯色劑A，搖勻放置510min后，在540 nm波長處，用10或30 mm的比色皿，以水做參比，測定吸光度，扣除空白試驗測得的吸光度后，從校準曲線上查得六價鉻含量（如經鋅鹽沉淀分離、高錳酸鉀氧化法處理的樣品，可直接加人顯色劑測定）。（5）校準曲線制作 向一系列50 ml比色管中分別加人0，0.20，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00和10.00ml鉻標準溶液A或鉻標準溶液B（如經鋅鹽沉淀分離法前處理，則應加倍吸取），用水稀釋至標線。然后按照測定水樣的步驟（4）進行處理。以測得的吸光度減去空白試驗的吸光度后所得的數據，繪制以六價鉻的量對吸光度的校準曲線。七、數據處理按下式計算水樣中六價鉻含量（mg/L）六價鉻（Cr6+ ，mg/L）式中 m由校準曲線查得的水樣含六價鉻質量，mg；V一水樣的體積，ml。六價鉻含