分光光度法测饮用水六价铬时显色剂二苯碳酰二肼两种配制方法的性能比较

张 鑫

(山西汾西矿业集团环境监测责任有限公司，山西 介休 032000)

1 测定原理

在酸性溶液中，强氧化性的六价铬与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，反应式为：

2 仪器、试剂和溶液的配置

2.1 仪器

723可见光分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)、AUY220分析天平(分辨率：0.1 mg)、30 mm比色皿、50 mL具塞比色管，移液管，容量瓶等。

2.2 试剂

铬标准贮备溶液(100 μg/mL，国家标准物质中心)、二苯碳酰二肼(AR级)、无水乙醇(AR级)、浓硫酸(AR级)。

2.3 实验所需各试剂配制

2.3.1 铬标准使用溶液(100 μg/mL)

2.3.2 显色剂配制(方法1，方法2)见表1。

表1 显色剂的两种配制方法

3 实验过程

3.1 摩尔吸光系数比较

1) 取两组共12支50 mL比色管，加入铬标准使用液(2.3.1)5.00 mL，加水定容到50 mL。

2) 取其中六支试管加入2.50 mL方法1配制的显色剂溶液，充分混合摇匀后，静置8 min。

3) 取另外六支试管：①先加入(1+1)硫酸溶液0.5 mL和(1+1)磷酸溶液0.5 mL，摇匀；②向各比色管中加入2.50 mL方法2配制的显色剂溶液，充分混合摇匀后，静置8 min。

4) 分别进行测量，减零吸光度见表2。

表2 0.100 mg/L的标准溶液的减零吸光度

根据公式：

a=A/(b·c)

式中：a为摩尔吸光系数；A为减零吸光度；b为液面厚度，cm；c为物质的量浓度，mol/L。

求得:方法1其摩尔吸光系数3.97×104L/(mol·cm)，方法2其摩尔吸光系数3.92×104L/(mol·cm)。

3.2 稳定性比较

选取3.1中两种方法配置的一组溶液分别放置1、3、8、20、30、60、120 min，测得各时间吸光度见表3。

表3 使用两种方法配制的显色液其不同时间吸光度测量值

两种方法配制的显色剂，其反应时间均在8 min时达到稳定；8 min～120 min范围内，吸光度没有明显变化。

3.3 检出限比较

根据质量保证规定的测定检出限要求，取样体积为50 mL、使用30 mm比色皿，连续测定五天，每天测定平行空白溶液2次，见表4。

表4 两种显色剂的空白吸光度

根据公式:

式中：DL为检出限；t(f,0.05)—单侧显著水平为0.05，自由度为f(f=5)，置信为95%时,t=2.015;Swb为批内标准偏差。

求得两种方法配制的显色剂测定饮用水六价铬的检出限见表5。

表5 两种显色剂测定饮用水六价铬的最低检出限

3.4 两工作曲线的线性范围及回归方程比较

1) 共18支50 mL比色管，每组的工作标准曲线配制见表6；其中一组按照3.1标题下第二种方法配制；另一组按照3.1标题下第三种方法配制。

表6 工作标准曲线的配制

2) 回归方程见表7。

表7 各浓度的吸光度和回归曲线方程

图1 方法1工作标准曲线的线性范围

图2 方法2工作标准曲线的线性范围

由图1看出，质量浓度超过0.24 mg/L其点偏离误差较大所以方法1的线性范围为0～0.240 mg/L，由图2看出，浓度超过0.30 mg/L其点偏离误差较大，所以方法2的线性范围为0～0.300 mg/L。

3.5 精密度(相对标准偏差)比较

分别使用两种方法配制的显色液测定不同浓度铬含量的溶液各八次，求高、中、低浓度铬溶液的相对标准偏差，分别在1.78%、1.85%以内，结果见表8。

表8 两种方法的精密度

4 结论

方法1和方法2的摩尔吸光系数、稳定性、检出限、线性范围和精密度的比较见第79页表9。

表9 两种方法配制的显色剂各性能比较

方法1的摩尔吸光系数、稳定性、最低检出限、线性范围、精密度均与方法2相符。而在配置显色剂时方法1已经加入硫酸(1+9)，所以在测定六价铬时不必再加酸，其PH值经检测在最适范围内；与方法2比较，既减少了实验步骤，又降低了三价铬对六价铬的影响，使测量结果更加准确。