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Highly Sensitive Spectrophotometric Determination
of Trace
Chromium(Ⅵ) in Electroplating Wastewater
XIA Chang-bin
（Institute of Environmental Engineering
＆ Chemical High-technique,Xiangtan Polytechnic
University, Xiangtan 411201, China）
Abstract：The fading reaction of arsenazo Ⅲ with was
used to determine trace Cr(Ⅵ)in electroplating
wastewater containing Cr(Ⅵ). The results
show that the fading reaction has a high
sensitivity in the medium of nitric acid，
the molar absorptivity is 3.9×106 L.mol-1.cm-1，and Beer's law is obeyed for Cr(Ⅵ)in the
range of 0.0～40.0 ?g/L. Contents of Cr(Ⅵ)in
electroplating wastewaters were determined
with satisfactory results.
Keywords：Spectrophotometry； Arsenazo Ⅲ； Cr(Ⅵ)；
Electroplating； Wastewater
在用聚硅酸亚铁絮凝剂处理电镀废水铬(Ⅵ)的研究中，准确测定铬(Ⅵ)的含量是至关重要的，它直接涉及到水处理效果的好坏，是评价处理方法的重要依据。目前光度法测定铬(Ⅵ)方法很多[1,2]，但由于有的灵敏度不高，有的试剂不稳定而不够理想。褪色法测定铬(Ⅵ)多采用偶氮氯膦类显色剂，文献[3]曾报道过二溴羧基偶氮胂褪色法测定铬(Ⅵ)。在含铬（Ⅵ）电镀废水测定中，我们采用硝酸介质并利用偶氮胂Ⅲ与的高灵敏褪色反应，其摩尔吸光系数为3.9×106L·mol-1·cm-1。该法灵敏度高、操作简便、条件易于控制，用于测定电镀废水中的铬(Ⅵ)，结果令人满意。
1实验部分
1.1主要试剂和仪器
722型分光光度计(上海第三分析仪器厂)；pHS－3C型酸度计(上海第二分析仪器厂)；CS－501型超级恒温槽(重庆四达实验仪器厂)。
Cr(Ⅵ)标准溶液：称取分析纯K2Cr2O70.5000g，用去离子水配成1g/L的贮备液，用时再配成0.5mg/L的工作溶液；偶氮胂Ⅲ溶液为0.5g/L的水溶液。
1.2实验方法
取一定量的Cr(Ⅵ)标准溶液于50mL容量瓶中，加11.0mL0.5g/L的偶氮胂Ⅲ溶液，8.0mL =20％的硝酸溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀，在沸水中加热10min，用流水迅速冷却至室温，在520nm波长处，用1cm比色皿，以去离子水作参比，分别测定试剂空白和褪色溶液的吸光度A1和A2，并计算△A(A1－A2)值。
2结果与讨论
2.1吸收光谱
按照实验方法以水作参比测得在470～580nm之间的吸收光谱如图1所示。结果表明，吸光度差?A在520nm处有最大值。本文选用520nm作为测定波长。
图1 吸收曲线
Fig.1 Absorption curves
1. 非催化反应(uncatalyzed reaction);
2. 催化反应(catalyzed reaction)
2.2介质的影响
按照实验方法分别在硝酸、盐酸、硫酸、磷酸和高氯酸等介质中进行测定，实验结果表明，在硝酸介质中加热10min褪色反应完成；而在其他4种酸中加热35min褪色仍不明显。可见在硝酸介质中褪色快，灵敏度高;况且当硝酸用量为7.0～9.0mL之间时,吸光度差?A高且稳定。本文选用8.0mL20％()硝酸。
2.3显色剂的用量
实验结果表明，偶氮胂Ⅲ溶液的用量在10.0～12.0mL范围内，吸光度差?A高并且稳定。本法选用偶氮胂Ⅲ溶液11.0mL。
2.4反应温度、加热时间及稳定性
实验结果如图2所示，结果表明，在沸水浴加热9～11min时褪色反应完成，吸光度差△A高且稳定；在低于沸水温度的水浴中褪色，加热时间长。本法选用沸水浴加热10min。若将褪色反应完成的溶液于室温下放置18h，吸光度差△A仍基本保持不变。故稳定时间为18h。
图2 反应时间的影响
Fig.2 Effect of reaction time
2.5线性范围
取不同用量的Cr(Ⅵ)标准溶液按实验方法测定?A，并绘制工作曲线，其线性回归方程为：
△A=0.03706CCr(Ⅵ)－0.0159，（C的单位为µg/L），相关系数为0.9985，测定Cr(Ⅵ)的线性范围为0.0～40.0µg/L。
2.6干扰试验
本文对多种常见离子进行干扰试验，当相对误差在±5％以内，共存离子的允许量(µg)为:Ca2＋4、Mg2＋300、Sr2＋100、Ba2＋500、Al3＋4、Zn2＋400、Fe3＋1、Co2＋100、Pb2＋20、Mn2＋20、30、100。Na＋、K＋、Cl-、不干扰测定。对于阳离子的干扰可用阳离子交换树脂除去[4]。
2.7样品分析
准确移取1.0mL电镀废水于150mL的烧杯中，加入1.0mL浓硝酸，在电炉上加热消解。冷却后加入0.1mL浓硝酸，0.1mL高氯酸，继续加热消解至冒白色浓烟，取下冷却，加入25mL去离子水溶解析出物，煮沸10min，冷却，用NaOH溶液调节至弱酸性，用快速滤纸过滤，将滤液收集于50mL容量瓶中，用去离子水稀至刻度，摇匀。吸取此试液5.0mL通过732＃强酸性型阳离子交换树脂，使铬(Ⅵ)与其它阳离子分离。流出液和洗涤液定容于500mL容量瓶中，作为待测液；另取10mL经除铬(Ⅵ)后的电镀废水按上述方法处理，并稀至100mL作为待测液。以下按实验方法分别测定，结果列于表1。同时进行标准加入回收实验，结果列于表2。
表 1 水样中铬(Ⅵ)测定结果
Table 1 Determination results of Cr(Ⅵ) in
water
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Sample
|
Found
p／(mg.L-1)
|
Average value
p／(mg.L-1)
|
RSD
sr／％
|
|
Electroplating waste water（原电镀废水）
|
56.5
|
54.6
|
55.4
|
55.8
|
54.9
|
55.7
|
55.5
|
1.2
|
|
Treated electroplating water(处理后废水)
|
0.756
|
0.754
|
0.750
|
0.748
|
0.754
|
0.743
|
0.749
|
0.7
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表2 Cr(Ⅵ)的标准加入回收实验结果
Table 2 Recovery results of Cr(Ⅵ) standard
addition
|
Sample
|
Original
mO／?g
|
Added
mA／?g
|
Total found
mT／?g
|
Recovery
R／％
|
|
Electroplating waste water(原电镀废水)
|
0.55
|
0.45
|
1.03
|
106.7
|
|
|
1.10
|
0.45
|
1.53
|
95.5
|
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Treated electroplating water(处理后废水)
|
0.25
|
0.75
|
0.98
|
97.3
|
|
|
0.75
|
1.00
|
1.78
|
103.0
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作者简介：夏畅斌（1960－）， 男， 湖南益阳人， 副教授，
硕士.
作者单位：夏畅斌（湘潭工学院环境工程与化工新技术研究所,湖南湘潭411201）
参考文献：
[1]杨元，陈远惠.一种测定铬(Ⅵ)的超高灵敏分析方法的研究[J].分析化学，1991，19(1)：98.
[2]陆侠，欧忠平,邵思裕,等.铬(Ⅵ)与二溴羟基苯基荧光酮的氧化显色反应研究及应用[J].理化检验化学分册,1993,29(4):210.
[3]于京华，崔瑞珍，王玲波.二溴羧基偶氮胂褪色光度法测定铬的研究[J].分析试验室，1993，12(2)：43.
[4]吴和舟，郑肇生，郭雪芬,等.用铬(Ⅵ)－溴酸钾－茜素绿体系催化光度法测定痕量铬(Ⅵ)[J].分析化学，1995，23(7)：821.
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