总铬自动在线检测仪测定水样中总铬含量

欧朝凤，徐文华，冯鹏飞，陈 斌，陆 晶，孙浩淼

（浙江环茂自控科技有限公司，浙江 杭州 310052）

总铬自动在线检测仪测定水样中总铬含量

欧朝凤，徐文华，冯鹏飞，陈 斌，陆 晶，孙浩淼

（浙江环茂自控科技有限公司，浙江 杭州 310052）

采用总铬自动在线检测仪测定水样中的总铬含量。测定5 mL水样的最佳实验条件为：过硫酸钾质量浓度为2.0 g/L的过硫酸钾溶液加入量1.0 mL，浓度为0.01 mol/L的硫酸加入量1.0 mL，二苯碳酰二肼质量浓度为2 g/L的显色剂加入量1.0 mL。该方法的检测范围为0.01～2.50 mg/L，检出限为0.01 mg/L。方法的加标回收率为97.5%～103.8%，相对标准偏差为1.17%～1.27%。

重金属污染；铬；在线检测；分光光度法；二苯碳酰二肼；分析方法

铬广泛存在于自然环境中，是国内污染源重金属监测的主要因子之一。随着经济的发展，特别是电镀、制革和纺织等行业的发展，产生了大量含铬工业废水，造成了严重的环境污染。一些发达国家为降低水资源的污染程度，已大力推广使用废水在线监测仪，并已形成了环境监测仪器产业。近年来，国内也开始重视对现代化检测设备的研究，以提高水质污染物的检测水平。总铬在线监测仪按原理可分为分光光度法［1］和电化学法［2-3］两大类。电化学法检测限较低，测试灵敏度较高，但影响因素较多，条件较难控制，测试的重复性较差，同时电极再生等维护较麻烦；分光光度法准确可靠，灵敏度较高，操作简单，成本低廉，可广泛应用于多种水质（如河水、地表水和工业废水）的在线监测。

本工作以过硫酸钾为氧化剂，采用二苯碳酰二肼分光光度法，利用自制的总铬自动在线检测仪测定水中的总铬含量。从水样导入至总铬质量浓度计算的全部过程均由自动在线检测仪控制完成，实现了总铬含量监测的自动化。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

二苯碳酰二肼、过硫酸钾、硫酸、氢氧化钠：分析纯。

总铬标准贮备液：上海市计量测试技术研究院，以三氯化铬配制的总铬质量浓度为1 000.0 mg/ L的溶液，临用时用蒸馏水逐级稀释。

显色剂：称取2 g二苯碳酰二肼溶于500 mL丙酮中，用蒸馏水定容至1 L，贮于棕色瓶中，备用。

过硫酸钾溶液：称取2.0 g过硫酸钾溶于100 mL蒸馏水中，加入2 g氢氧化钠，用蒸馏水定容至1 L。

实际废水：取自某印染厂废水处理车间。

总铬自动在线检测仪：自制，由蠕动泵、多联体阀、检测装置、LED光源及显示屏等部件组成；AL104型电子天平：梅特勒-托利多公司。

1.2 测定原理

在碱性条件下，水样中的Cr（Ⅲ）可被过硫酸钾氧化为Cr（Ⅵ）［4］。Cr（Ⅵ）与二苯碳酰二肼发生反应，生成紫红色络合物，进而显色。

1.3 测定方法

在总铬自动在线检测仪中，通过蠕动泵先后推入5 mL总铬标准液、一定量过硫酸钾质量浓度为2.0 g/L的过硫酸钾溶液，在比色皿中混合均匀，在105 ℃下加热10 min，降温至70 ℃，加入一定量浓度为0.01 mol/L的硫酸，反应10 min后降温至30℃。加入适量的硫酸既能中和过量的碱，还可促使过量的过硫酸钾分解［5］，且为后续显色反应提供酸性环境。向混合溶液中加入一定量二苯碳酰二肼质量浓度为2 g/L的显色剂，反应10 min后取上清液在单波长540 nm光源的照射下测定溶液吸光度（A）。

2 结果与讨论

2.1 过硫酸钾溶液加入量对吸光度的影响

在总铬质量浓度为2.50 mg/L、硫酸加入量为1.0 mL、显色剂加入量为1.0 mL的条件下，过硫酸钾溶液加入量对吸光度的影响见图1。由图1可见：随过硫酸钾溶液加入量的增加，吸光度先增大后减小；当硫酸钾溶液加入量为1.0 mL时，吸光度最大。这可能是由于当过硫酸钾溶液加入量过大时，会对络合物起到漂白作用。因此，选择过硫酸钾溶液的加入量为1.0 mL。

图1 过硫酸钾溶液加入量对吸光度的影响

2.2 硫酸加入量对吸光度的影响

在总铬质量浓度为2.50 mg/L、过硫酸钾溶液加入量为1.0 mL、显色剂加入量为1.0 mL的条件下，硫酸加入量对吸光度的影响见图2。由图2可见：当硫酸加入量由0.1 mL增至1.0 mL时，吸光度逐渐增大；继续增加硫酸加入量，吸光度趋于稳定。因此，选择硫酸的加入量为1.0 mL。

图2 硫酸加入量对吸光度的影响

2.3 显色剂加入量对吸光度的影响

在总铬质量浓度为2.50 mg/L、过硫酸钾溶液加入量为1.0 mL、硫酸加入量为1.0 mL的条件下，显色剂加入量对吸光度的影响见图3。由图3可见：当显色剂加入量由0.1 mL增至1.0 mL时，吸光度逐渐增大；继续增加显色剂加入量，吸光度趋于稳定。这可能是因为当显色剂加入量为1.0 mL时，溶液中的Cr（Ⅵ）已完全与二苯碳酰二肼发生反应生成络合物；继续增加显色剂的加入量，没有更多的络合物形成。因此，选择显色剂的加入量为1.0 mL。

图3 显色剂加入量对吸光度的影响

2.4 标准工作曲线

在上述实验选定的最佳条件下，在总铬质量浓度为0.01～2.50 mg/L的范围内，以总铬质量浓度（ρ）为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准工作曲线，标准工作曲线见图4。由图4可见：总铬质量浓度与吸光度呈良好的线性关系，标准工作曲线方程为A=0.076 33ρ+0.086 53，相关系数为0.999（n=11）。按照HJ 168—2010《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》［6］，计算得出该方法的检出限为0.01 mg/L。

本方法与其他检测方法的对比见表1。由表1可见，该实验方法的检测范围较宽，线性相关性较好，检出限较低，并且能对工业废水进行自动在线监测。

2.5 方法的回收率和精密度

在最佳条件下，采用本方法对印染厂采集水样进行测定。方法的回收率和精密度见表2。由表2可见，该方法的加标回收率为97.5%～103.8%，相对标准偏差为1.17%～1.27%。由此可见，该方法具有良好的精密度和准确度。

图4 标准工作曲线

表1 本方法与其他检测方法的对比

表2 方法的回收率和精密度（n=6）

3 结论

a） 采用自制的总铬自动在线检测仪测定水样中的总铬。最佳实验条件为：过硫酸钾质量浓度为2.0 g/L的过硫酸钾溶液加入量1.0 mL，浓度为0.01 mol/L的硫酸加入量1.0 mL，二苯碳酰二肼质量浓度为2 g/L的显色剂加入量1.0 mL。

b）该方法的检测范围为0.01～2.50 mg/L，检出限为0.01 mg/L。

c）该方法的加标回收率为97.5%～103.8%，相对标准偏差为1.17%～1.27%。

d）该方法与常规的水样分析方法相比，具有检测范围较宽，线性相关性较好，检出限较低，可应用于环境中水样的在线监测等优点。

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（编辑 王 馨）

改性氧化石墨烯的制备方法及去除水中双酚A的方法

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

Ou Chaofeng，Xu Wenhua，Feng 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。

欧朝凤（1980—），女，四川省西昌市人，硕士，工程师，电话 15858115590，电邮 ouchaofeng@163.com。