废水中铬的测定方法及步骤

（一）实验目的和要求

（1）掌握用分光光度法测定六价铬和总铬的原理和方法，熟练使用分光光度计。

（2）学会废水中六价铬与三价铬含量的测定方法。

（二）实验原理

水中铬的测定方法有分光光度法、原子吸收光谱法、ICP-AES法和滴定法。本实验采用分光光度法。其原理：在酸性溶液中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价铬，再用本法测定。

（三）实验仪器与试剂

1.仪器

（1）分光光度计。

（2）比色皿 1cm、3cm。

（3）具塞比色管 50mL。

（4）移液管。

（5）容量瓶。

2.试剂

除另有说明外，所用试剂均为分析纯试剂。

（1）丙酮。

（2）硫酸（1+1）。

（3）磷酸（1+1）。

（4）氢氧化锌共沉淀剂 称取七水合硫酸锌（ZnSO₄·7H₂O）8g，溶于100mL水中；称取氢氧化钠2.4g，溶于新煮沸冷却的120mL水中。将以上两溶液混合。

（5）高锰酸钾溶液 40g/L。

（6）铬标准贮备液 称取于120℃干燥2h的重铬酸钾（优级纯）0.2829g，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，每毫升铬标准贮备液含0.100mg六价铬。

（7）铬标准使用液 吸取5.00mL铬标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升铬标准使用液含1.00μg六价铬。使用当天配制。

（8）尿素溶液 200g/L。

（9）亚硝酸钠溶液 20g/L。

（10）显色剂（二苯碳酰二肼）溶液 称取二苯碳酰二肼（简称DPC，C₁₃H₁₄N₄O）0.2g，溶于50mL丙酮中，加水稀释至100mL，摇匀，贮于棕色瓶内，置于冰箱中保存。颜色变深后不能再用。

（11）浓硝酸、浓硫酸、三氯甲烷。

（12）（1+1）氢氧化铵溶液 用氨水（ρ=0.90g/mL）与等体积水混合而成。

（13）5%铜铁试剂 称取铜铁试剂[C₆H₅N（NO）ONH₄]5g，溶于冰冷水中，并稀释至100mL。临用时现配。

（四）测定步骤(www.xing528.com)

1.水样的预处理

（1）测定六价铬水样的预处理方法

①对不含悬浮物、低色度的清洁地表水，可直接进行测定。

②如果水样有色但不深，可进行色度校正，即另取一份水样，加入除显色剂以外的各种试剂，以2mL丙酮代替显色剂，用此溶液为测定样品溶液吸光度的参比溶液。

③对浑浊、色度较深的水样，应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过滤处理。

④水样中存在次氯酸盐等氧化性物质时，干扰测定，可加入尿素和亚硝酸钠消除。

⑤水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性物质时，可将Cr⁶⁺还原为Cr³⁺，此时，调节水样pH至8，加入显色剂溶液，放置5min后再酸化显色，并以同法做标准曲线。

（2）测定总铬水样的预处理方法

①一般清洁地表水可直接用高锰酸钾氧化后测定。

②对含大量有机物的水样，需进行消解处理，即取50mL或适量（含铬少于50μg）水样，置于150mL烧杯中，加入5mL硝酸和3mL硫酸，加热蒸发至冒白烟。如溶液仍有色，再加入5mL硝酸，重复上述操作，至溶液清澈，冷却，用水稀释至约10mL，用氨水溶液中和至pH为1～2，移入50mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，供测定。

③如果水样中钼、钒、铁、铜等含量较大，先用铜铁试剂和三氯甲烷萃取除去，然后再进行消解处理。

④高锰酸钾氧化三价铬：取50.0mL或适量（铬含量少于50μg）清洁水样或经预处理的水样（如不足50.0mL，用水补充至50.0mL）于150mL锥形瓶中，用氨水溶液和硫酸溶液调至中性，加入几粒玻璃珠，加入（1+1）硫酸和（1+1）磷酸各0.5mL，摇匀。加入40g/L高锰酸钾溶液2滴，如紫色消退，则继续滴加高锰酸钾溶液至保持紫色。加热煮沸至溶液剩约20mL。冷却后，加入1mL200g/L的尿素溶液，摇匀。用滴管加20g/L亚硝酸钠溶液，每加一滴充分摇匀，至紫色刚好消失。稍停片刻，待溶液内气泡逸尽，转移至50mL具塞比色管中，稀释至标线，供测定。

2.标准曲线的绘制

取9支50mL具塞比色管，依次加入0、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL铬标准使用液，用水稀释至标线，加入（1+1）硫

酸0.5mL和（1+1）磷酸0.5mL，摇匀。加入2mL显色剂溶液，摇匀。5～10min后，于540nm波长处，用1cm或3cm比色皿，以水为参比，测定吸光度并做空白校正。以吸光度为纵坐标，相应六价铬质量为横坐标绘出标准曲线。

3.水样的测定

取适量（含六价铬少于50μg）无色透明或经预处理的水样于50mL具塞比色管中，用水稀释至标线，以下步骤同标准溶液测定。进行空白校正后根据所测吸光度从标准曲线上查得六价铬质量。

4.计算

式中 m——从标准曲线上查得的六价铬的质量，μg

V——水样的体积，mL

5.注意事项

（1）用于测定铬的玻璃器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。

（2）六价铬与显色剂的显色反应一般控制酸度在0.05～0.3mol/L（1/2H₂SO₄），以0.2mol/L时显色最好。显色前，水样应调至中性。显色温度和时间对显色有影响，在15℃时，5～15min颜色即可稳定。

（3）如测定清洁地表水样，显色剂可按以下方法配制：溶解0.2g二苯碳酰二肼于100mL体积分数95%的乙醇中，边搅拌边加入（1+9）硫酸400mL。该溶液在冰箱中可存放一个月。显色时直接加入此显色剂2.5mL即可，不必再加酸。但加入显色剂后，要立即摇匀，以免六价铬可能被乙酸还原。

（五）思考与讨论

（1）影响测定准确度的因素有哪些？

（2）比较各种测定方法的特点。