廢水中六價(jià)鉻的測(cè)定

1、廢水中六價(jià)鉻的測(cè)定張明德(山西地勘局217地質(zhì)隊(duì),山西大同 037008摘 要:文章提出一種前處理簡(jiǎn)單、操作方便、靈敏度高的測(cè)定高色度含鉻廢水中六價(jià)鉻的分析方法。使用聚合氯化鋁作為絮凝劑,利用三價(jià)鉻在弱堿性條件下易產(chǎn)生沉淀的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)樣品溶液中三價(jià)鉻與六價(jià)鉻的定量分離,應(yīng)用火焰原子吸收法測(cè)定溶液中的六價(jià)鉻。實(shí)際樣品中六價(jià)鉻的加標(biāo)回收率在95.8%98.12%之間,定量分析下限為0.105 mg/ L。關(guān)鍵詞:六價(jià)鉻;高色度含鉻廢水;原子吸收;沉降分離;聚合氯化鋁中圖分類號(hào):O657.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1000-8136(201109-0015-02六價(jià)鉻是致癌物質(zhì),屬于第一類環(huán)境污

2、染物,其排放受到嚴(yán)格控制。六價(jià)鉻(鉻酸鹽、重鉻酸鹽主要是通過電鍍、表面處理、制革、冶金等工業(yè)廢水(含鉻廢水的排放而進(jìn)入環(huán)境,污染水體和土壤環(huán)境,對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。含鉻工業(yè)廢水中六價(jià)鉻的測(cè)定是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重要工作。目前測(cè)定六價(jià)鉻的分析方法主要有分光光度法、原子吸收法(AAS、高效液相色譜法(HPLC、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS、流動(dòng)注射/質(zhì)譜法(FI-MS等。其中,分光光度法是水中六價(jià)鉻的經(jīng)典分析方法,準(zhǔn)確可靠而且靈敏度較高,操作簡(jiǎn)單,成本低廉,得到廣泛應(yīng)用,但是遇到混濁、色度較高(特別是紅色的樣品時(shí),方法受到限制,此時(shí)通

3、常使用鋅鹽沉淀法分離干擾物,若經(jīng)沉淀分離后仍存在有機(jī)物干擾,則需進(jìn)一步使用高錳酸鉀氧化法破壞有機(jī)物后再行測(cè)定。然而,在實(shí)際工作中,常遇到高色度樣品不能通過鋅鹽沉淀/高錳酸鉀氧化法有效解決基體干擾問題,如含有高濃度染料的含鉻工業(yè)廢水,分光光度法無法滿足六價(jià)鉻定量分析的需求。原子吸收法測(cè)定水中鉻基本上不受共存有機(jī)物的影響,操作簡(jiǎn)單,但必須預(yù)先將六價(jià)鉻與三價(jià)鉻分離后才能測(cè)定。本文工作使用聚合氯化鋁作為絮凝劑,利用三價(jià)鉻離子在弱堿性條件下易產(chǎn)生沉淀的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)樣品溶液中三價(jià)鉻與六價(jià)鉻的定量分離,然后應(yīng)用火焰原子吸收法測(cè)定溶液中的六價(jià)鉻。1 實(shí)驗(yàn)部分1.1 儀器與試劑日立Z-5000型原子吸收分光光度計(jì)

4、,工作條件:鉻空心陰極燈,燈電流6 mA,波長(zhǎng)35 913 nm,光譜通帶0.4 nm;觀測(cè)高度7 cm;乙炔2.8 L/min,壓縮空氣15.0 L/min。Mp220型酸度計(jì)(瑞士Mettler公司。六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液(100 mg/L:取10.0 mL 1 000 mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心,以去離子水稀釋至100 mL。三價(jià)鉻溶液(1 000 mg/L:稱取1.0244 g的Cr(Cl36H2O (99.8%,分析純,以去離子水溶解并定容至200 mL,用鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液/原子吸收法校正。5%(w/v的聚合氯化鋁溶液,20%(v/v的聚合硫酸鐵溶液(由飽和聚合硫酸鐵溶液配制,20

5、%(w/v的氫氧化鈉溶液。1.2 樣品預(yù)處理與分析方法取200 mL待測(cè)樣品溶液,加入適量的絮凝劑(對(duì)于強(qiáng)酸性樣品溶液要先調(diào)近中性,滴加堿液調(diào)節(jié)pH至7.58.5,攪拌均勻后靜置30 min沉降分離三價(jià)鉻,取上清液測(cè)定六價(jià)鉻。由六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液配制濃度為0.0 mg/L、0.25 mg/L、驗(yàn)中沒有明顯的變形或者損傷,出現(xiàn)問題的應(yīng)及時(shí)維護(hù)。無損檢測(cè)。無損檢測(cè)的探傷評(píng)級(jí)應(yīng)按照國標(biāo)進(jìn)行評(píng)級(jí),并且對(duì)存在隱藏缺陷的部位進(jìn)行評(píng)級(jí),不得超過規(guī)定極限。咬邊。最大的深度應(yīng)小于1 mm,同時(shí)不能超過有效壁厚的10%,同時(shí)對(duì)承受交變載荷或者振動(dòng)明顯的管道其深度應(yīng)小于0.2 mm,長(zhǎng)度小于焊接口的10%,但不能大于

6、100 mm。理化檢驗(yàn)。所有的理化性能必須符合國標(biāo)。裂紋。對(duì)待裂紋應(yīng)區(qū)別對(duì)待,在排除非穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展的情況下,必須在管道運(yùn)行一定時(shí)間后對(duì)裂紋進(jìn)行復(fù)驗(yàn),以確定裂紋是否擴(kuò)展。擴(kuò)展的裂紋停工前須采取必要的措施防止其貫穿壁厚,停工時(shí)必須消除。參考文獻(xiàn)1 李宗金.淺談在用壓力管道全面檢驗(yàn)工作方法J.機(jī)電信息, 2010(182 王曉橋、曹宇.應(yīng)當(dāng)高度重視壓力管道安全J.勞動(dòng)保護(hù), 2009(063 賈益軍.在用壓力管道隱患分析J.勞動(dòng)保護(hù),2009(094 吳樹是.在用壓力管道定期檢驗(yàn)的探討J.化工標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量質(zhì)量,2009(035 齊學(xué)鋒.在用壓力管道的事故分析及預(yù)防J.化工設(shè)備與防腐蝕,2009(02In

7、 Using the Pressure Piping Overall Inspect the Method of Work AnalysisWang QianAbstract: Pressure pipings examination is one item relates the production safety the examination project, particularly to the pressure piping examination which uses is relating to the following production security. Theref

8、ore, to pressure pipings examination which uses should bring to the enough attention. The article to was using the pressure piping the overall flow which and the work content examined to examine has carried on the elaboration, was clear by this is using pressure pipings examination method of work an

9、d the examination key point.Key words: is using the pipeline; examination preparation; macroscopic inspection; examination implementation- 15 - 16 -1.00 mg/L 、2.00 mg/L 、2.50 mg/L 、3.50 mg/L 的鉻標(biāo)準(zhǔn)系列,外標(biāo)法測(cè)定樣品溶液中六價(jià)鉻含量。2 結(jié)果與討論2.1 絮凝劑的選擇原子吸收法是總量分析法。定量分離六價(jià)鉻和三價(jià)鉻是應(yīng)用原子吸收法測(cè)定水樣中六價(jià)鉻的關(guān)鍵。為避免過濾、離心分離等操作對(duì)分析結(jié)果的影響,本文采用

10、靜置沉降分離法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,簡(jiǎn)單堿化沉淀法不能定量沉降分離六價(jià)鉻/三價(jià)鉻混合溶液中的三價(jià)鉻,溶液中三價(jià)鉻殘留濃度往往較高(主要以氫氧化物膠體形態(tài)殘留,導(dǎo)致“六價(jià)鉻”測(cè)定結(jié)果偏高(實(shí)為總鉻測(cè)定結(jié)果,不能滿足定量分析要求。本文對(duì)聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵的絮凝效果進(jìn)行了試驗(yàn)。取一系列體積為200 mL 濃度比例不同的六價(jià)鉻/三價(jià)鉻混合溶液,分別加入1 mL 聚合氯化鋁溶液(以下簡(jiǎn)稱聚鋁和0.5 mL 聚合硫酸鐵溶液(以下簡(jiǎn)稱聚鐵,加堿沉降分離后測(cè)定上清液中總鉻含量,結(jié)果分別見表1和表2。表1 聚鋁沉降分離測(cè)定結(jié)果TCr 測(cè)定值/(mg/L 編號(hào) Cr (加入量(mg/L Cr (加入量(mg/L 聚

11、鋁 (mL 沉降前 沉降后1 2 3 4 50.250.25 0.25 0.25 0.251.252.5 5 10 101 1 1 1 0.51.502.69 5.13 10.2 10.30.229 0.236 0.239 0.542 0.712表 2 聚鐵沉降分離測(cè)定結(jié)果TCr 測(cè)定值/(mg/L 編號(hào)Cr (加入量(mg/L Cr (加入量(mg/L 聚鐵 (mL 沉降前 沉降后 1 2 3 4 50.25 0.25 0.25 0.25 0.251.252.5 5 10 100.5 0.5 0.5 0.5 0.251.492.70 5.19 10.2 10.30.236 0.243 0.2

12、54 0.267 0.298表1和表2結(jié)果表明,當(dāng)混合溶液中三價(jià)鉻的濃度較低時(shí),聚鋁和聚鐵均能定量沉降分離三價(jià)鉻,而當(dāng)三價(jià)鉻的濃度達(dá)到10 mg/L 時(shí),1 mL 的聚鋁不能使溶液中三價(jià)鉻沉降完全,而0.5 mL 的聚鐵可以滿足要求,可見聚鐵的沉降分離效果比聚鋁好。然而,聚鐵的酸性較大,調(diào)節(jié)pH 值時(shí)消耗堿液較多,顯著影響樣品溶液總體積,而且沉淀物比較多,給吸取上清液帶來不便,相反聚鋁呈弱酸性,調(diào)節(jié)pH 值時(shí)堿液用量較少,而且沉淀物較少,凝聚效果好,方便吸取上清液進(jìn)行測(cè)量,因此選用聚鋁作為絮凝劑。2.2 絮凝劑用量的選擇配制一系列體積為200 mL 濃度比例固定的六價(jià)鉻/三價(jià)鉻混合溶液,分別加

13、入不同量的聚鋁,堿化沉降分離后上清液總鉻的測(cè)定結(jié)果見表3。結(jié)果表明,當(dāng)聚鋁的加入量較少時(shí),沉降分離后溶液中三價(jià)鉻殘留顯著,但當(dāng)聚鋁加入量增加至1 mL 時(shí),能實(shí)現(xiàn)200 mL 溶液中5 mg/L 三價(jià)鉻的定量分離,不影響六價(jià)鉻的測(cè)定。試驗(yàn)中同時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著聚鋁加入量的增加,絮凝劑對(duì)三價(jià)鉻的沉降分離能力亦隨之增大,而對(duì)六價(jià)鉻分析結(jié)果沒有影響,沒發(fā)現(xiàn)吸附目標(biāo)分析物的顯著副作用。在實(shí)際樣品分析工作中,可根據(jù)樣品溶液的總鉻含量決定聚鋁加入量。表 3 聚鋁用量對(duì)沉降分離效果的影響TCr 測(cè)定值/(mg/L 編號(hào)Cr(加入量(mg/L Cr (加入量(mg/L 聚鋁(mL 沉降前沉降后 1 2 3 40.2

14、5 0.25 0.25 0.255.0 5.0 5.0 5.00.25 0.5 1 25.18 5.17 5.20 5.201.112 0.492 0.246 0.2392.3 實(shí)際樣品分析及回收率實(shí)驗(yàn)應(yīng)用本文方法測(cè)定電鍍廢水和含染料廢水中六價(jià)鉻,結(jié)果見表4。實(shí)際工業(yè)廢水分析結(jié)果表明,本文方法的重現(xiàn)性和加標(biāo)回收率均令人滿意,分析結(jié)果可靠。方法檢測(cè)下限為0.05 mg/L 。表4 工業(yè)廢水六價(jià)鉻分析結(jié)果(mg/L樣品色度/(倍樣品TCr 測(cè)定值(mg/L Cr (測(cè)定值a/(mg/L 加標(biāo)后Cr (測(cè)定值/(mg/L 加標(biāo)回收率b/(%電鍍廢水1電鍍廢水2電鍍廢水3染料廢水1染料廢水2染料廢水3

15、黃色(100100 100 紅色(20002000 20000.838 0.822 0.831 0.131 0.129 0.1250.229 0.218 0.234 0.076 0.072 0.0790.715 0.709 0.718 0.561 0.559 0.55897.2 98.2 96.8 97.0 97.4 95.8注:a 取200 mL 樣品溶液加入1 mL 聚鋁沉降處理,平行3樣測(cè)定;b Cr(VI 加標(biāo)量為0.5 mg/L 。3 小結(jié)使用聚合氯化鋁作為絮凝劑,調(diào)弱堿性可定量沉降分離樣品中三價(jià)鉻,取上清液可應(yīng)用火焰原子吸收法定量測(cè)定六價(jià)鉻。聚合氯化鋁絮凝劑對(duì)含鉻廢水中的三價(jià)鉻有顯

16、著的沉降分離能力,而對(duì)六價(jià)鉻沒有明顯的吸附作用。本文方法的樣品前處理操作簡(jiǎn)單,結(jié)果可靠,用于測(cè)定高色度樣品中六價(jià)鉻具有顯著優(yōu)勢(shì),應(yīng)用范圍較廣。參考文獻(xiàn)1袁建、楊曉蓉、浮東寶等.食品中鉻(III 與鉻(VI 分析方法的探討J .中國糧油學(xué)報(bào),1999(4:59622范哲鋒.活性氧化鋁微柱分離富集-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法在線測(cè)定水中鉻(III 和鉻(VI J .分析化學(xué),2003(9:10731075The Determination of Hexavalent Chromium in WastewaterZhang MingdeAbstract: This paper presents

17、a analysis method which has the characteristics including simple pre -treatment, easy operation and high sensitivity, so as to determine the hexavalent chromium in high chroma wastewater containing chromium. The PAC is used as a coagulant. Using trivalent chromiums characteristics of being easy to precipitation in alkaline conditions realizes the trivalent chromium and hexavalent chromiums quantitative separation in sample solution. The flame atomic absorption method is used in determining the hexavalent chromium i