火焰原子吸收光谱法测定电镀废水中的铬

王照翠

（江苏省欧萨环境检测技术有限公司，江苏 南京 210032）

0 引言

铬为一种天然存在的金属元素，被广泛应用于电镀、冶金、化工、纺织等行业[1]。在生产过程中会产生大量的含铬废水，Cr（VI）是一种强氧化剂对生物和环境系统有较大的毒性，也对人体造成致癌等后果。因此，对电镀废水中的总铬及Cr（VI）含量的进行准确测定，掌握Cr（VI）与Cr（III）之间的动态转化是非常有意义的[2-3]。以往电镀废水中总铬及Cr（VI）含量均采用二苯碳酰二肼分光光度法进行标准测定，在实践中发现样品溶液浊度、色度、溶液酸度过高等因素导致测定结果不准确。火焰原子吸收光谱法具有抗干扰能力强、仪器普及率高等优点，可有效避免溶液浊度、色度、溶液酸度过高等因素带来的干扰问题[4-6]。本文建立了火焰原子吸收光谱法测定电镀废水中总铬及Cr（VI）浓度的方法，对相关影响因素进行了探讨。

1 试验部分

1.1 试验材料与仪器

材料：硝酸（AR）、氢氧化钠（AR）、硫酸锌（AR），均来自国药集团上海化学试剂公司；总铬、三价铬、六价铬溶液标准物质，质量浓度为1 000 mg/L，国家有色金属及电子材料分析测试中心。

仪器：ZA3300 火焰原子吸收光谱仪，日本日立公司；XPR225DR/AC，瑞士梅特勒-托利多公司；EH-20A Plus 高温型电热板，深圳三莉科技公司；PHB-4 型便携式pH 计，河南兄弟仪器设备公司。

1.2 试验方法与步骤

1.2.1 溶液配制

称取硫酸锌8 g 溶于100 mL 水中、氢氧化钠2.4 g 溶于120 mL 水中，两溶液混匀得到氢氧化锌共沉淀剂，准确移取铬标准溶液10 mL 于100 mL 容量瓶中，去离子水定容至，摇匀，现配现用。

1.2.2 试验步骤

标准系列溶液的配制：分别移取质量浓度为100 mg/L 的总铬标准溶液，配制成质量浓度为0、0.20、0.80、2.00、4.00、6.00、8.00 mg/L 的标准系列溶液。

总铬试样制备：取100 mL 含铬废水水样放入200 mL 烧杯中，加入硝酸5 mL，在电热板上加热消解（确保溶液不沸腾），在加热蒸发状态下至溶液蒸发余10 mL 左右后，再加入5 mL 硝酸后继续在电热板上加热消解，至溶液蒸发余1 mL 左右，反复进行这一过程直至溶液颜色稳定不变。取下冷却，加水使残渣进行溶解，定容至100 mL，摇匀后待测。

Cr（VI）试样制备：取100 mL 含铬废水水样于200 mL 烧杯中，滴加氢氧化钠调节溶液pH 值至7～8。边搅拌边滴加氢氧化锌共沉淀剂至样品浸出液pH为8～9，混匀，静置使之沉淀，经0.45 μm 滤膜过滤后取上清液待测。

样品分析：采用火焰原子吸收光谱法测定测定待测液的相应吸光度，计算得到总铬试样和Cr（VI）试样的浓度。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的绘制

取总铬标准系列溶液0、0.20、0.80、2.00、4.00、6.00、8.00 mg/L，测定总铬标准系列溶液的吸光度，在0～8.00 mg/L 质量浓度范围总铬的标准曲线如图1 所示。

图1 总铬的标准曲线

从图1 数据可知，在0～8.00 mg/L 浓度范围内总铬的标准曲线吸光度在0～0.30 范围内线性良好，线性回归方程y=0.033 1x+0.001，斜率为0.033 1，线性相关系数R≥0.999 7。

2.2 共沉淀分离Cr（III）的效果

采用火焰原子吸收光谱法是对样品中三价铬和六价铬全部进行测定，测量结果为总铬含量。如要对各价态的铬进行分别测定，需要对样品进行预分离处理，在碱性环境条件下，Cr（VI）可形转变为可溶性盐，而Cr（III）形成不溶的Cr（OH）3沉淀，对沉淀进行过滤处理，即可实现Cr（VI）的分离提取。

为验证Cr（III）沉淀分离的效果，在空白试液和0.50 mg/LCr（VI）标准溶液中分别加入不同质量浓度（0.50、5.00、50.00、100.00 mg/L）的Cr（III）标准溶液，采用火焰原子吸收光谱法测定Cr（VI）浓度。空白试液中在加入不同浓度Cr（III）标准溶液后，均未检出Cr（VI）；0.50 mg/L Cr（VI）标准溶液中，在加入不同浓度Cr（III）标准溶液后，Cr（VI）质量浓度分别为0.50、0.51、0.49、0.51 mg/L，相对误差在±2%。由此充分说明，采用锌盐沉淀分离法对Cr（III）沉淀分离效果理想，100.00 mg/L Cr（III）可沉淀析出。

2.3 方法检出限

在原子吸收光谱仪最佳工作条件下，连续测定总铬及Cr（VI）空白试样各11 次，以3 倍标准偏差与对应的铬的工作曲线斜率可求得方法的检出限。总铬及Cr（VI）方法检出限均为0.02 mg/L，完全满足《电镀污染物排放标准》中总铬及Cr（VI）排放限值监测需求。

2.4 精密度试验

取含铬电镀废水试样2 份，对试样进行总铬和Cr（VI）质量浓度进行测试，重复进行6 次取平均值，采用火焰原子吸收光谱法测定电镀废水中的铬的相对标准偏差（RSD）为1.3%～4.0%，如表1 所示，该测定方法的精密度良好。

2.5 加标回收试验

取含铬电镀废水试样2 份，加入不同同含量标准溶液进行加标回收试验，重复进行3 次取平均值，采用火焰原子吸收光谱法测定电镀废水中的铬的加标回收率为91.3%～104.2%，如表2 所示，该方法具有较好的稳定性，准确度满足检测需求。

表2 加标回收试验结果

3 结论

1）该方法测定总铬及Cr（VI）方法检出限均为0.02 mg/L，满足《电镀污染物排放标准》中总铬及Cr（VI）排放限值监测需求。

2）该方法的相对标准偏差（RSD）为1.3%～4.0%，精密度良好。

3）该方法具有较好的稳定性，加标回收率为91.3%～104.2%，准确度满足检测需求。