廢水中六價(jià)鉻的特性及測定

1、廢水中六價(jià)鉻的特性及測定摘要:文章提出一種前處理簡單、操作方便、靈敏度高的測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:O657.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1000-8136(201109-0015-02六價(jià)鉻是致癌物質(zhì),屬于第一類環(huán)境污染物,其排放受到嚴(yán)格控制。六價(jià)鉻(鉻酸鹽、重鉻酸鹽主

2、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)鉻的測定是環(huán)境監(jiān)測中的重要工作。目前測定六價(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,方法受到限制,此時通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)

3、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。原子吸收法測定水中鉻基本上不受共存有機(jī)物的影響,操作簡單,但必須預(yù)先將六價(jià)鉻與三價(jià)鉻分離后才能測定。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),工作條件:鉻空心陰極燈,燈電流6 mA,波長3

4、5 913 nm,光譜通帶0.4 nm;觀測高度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(Cl 36H2O(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%(w/v的氫氧化鈉溶液。 1.2 樣品預(yù)處理與

5、分析方法取200 mL待測樣品溶液,加入適量的絮凝劑(對于強(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)及時維護(hù)。無損檢測。無損檢測的探傷評級應(yīng)按照國標(biāo)進(jìn)行評級,并且對存在隱藏缺陷的部位進(jìn)行評級,不得超過規(guī)定極限。咬邊。最大的深度應(yīng)小于1 mm,同時不能超過有效壁厚的10%,同時對承受交變載荷或者振動明顯的管道其深度應(yīng)小于0.2 mm,長度小于焊接口的10%,但不能大于100 mm。理化檢驗(yàn)。所有的理化性能必須符

6、合國標(biāo)。裂紋。對待裂紋應(yīng)區(qū)別對待,在排除非穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展的情況下,必須在管道運(yùn)行一定時間后對裂紋進(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,停工時必須消除。廢水六價(jià)鉻的檢測ROHS-EPA7196A六價(jià)鉻檢測方法-比色法原子吸收分光光度法只能檢測什么金屬,不能檢測價(jià)態(tài),所以不嚴(yán)密一、方法概要在無特定高濃度的鉬、釩和汞干擾物質(zhì)下之酸性溶液中,六價(jià)鉻與二苯基二氨(Diphenylcarbazide反應(yīng)生成紫紅色物質(zhì),此反應(yīng)相當(dāng)靈敏,在波長540 nm下每摩爾鉻原子約有40,000吸收指數(shù),產(chǎn)生之紫紅色物質(zhì)在波長540 nm測其吸光度定量之。二、適用范圍本方法適用于事

7、業(yè)廢棄物毒性特性溶出程序(TCLP處理后萃出液中六價(jià)鉻之檢測。本方法檢測六價(jià)鉻濃度范圍為0.5至50 mg/L,超過檢量線范圍,需稀釋至適當(dāng)倍數(shù)再行檢測。三、干擾(一 六價(jià)鉻與二苯基二氨反應(yīng)少有干擾,但當(dāng)鉻含量相對較低時,某些特定物質(zhì)如六價(jià)鉬或汞之鹽類與試劑反應(yīng)亦產(chǎn)生顏色而造成干擾;在特定之pH值下,此干擾并不太嚴(yán)重,鉬及汞的濃度超過200 mg/L,才可能產(chǎn)生干擾效應(yīng)。釩之干擾較強(qiáng),但當(dāng)濃度10倍于鉻時,尚不至造成問題。(二 鐵濃度大于1 mg/L會產(chǎn)生黃色,形成干擾,若選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL三價(jià)鐵的顏色干擾較不嚴(yán)重。四、設(shè)備(一 比色裝置:可選擇光徑1 cm(含或以上的540 20 nm波長之分光

8、光度計(jì);或使用在波長約540 nm光徑1 cm(含或以上具有最大透光率的綠-黃色濾光鏡之濾光光度計(jì)。(二 pH計(jì):能精確測量至 0.2單位者。五、試劑所有檢測時使用的試劑化合物除非另有說明,否則必須是分析試藥級。若須使用其它等級試藥,在使用前必須要確認(rèn)該試劑的純度足夠高,使檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度不致降低。(一 試劑水:參照事業(yè)廢棄物檢測方法總則之規(guī)格。除非特別指定,否則本方法所指的水皆為試劑水。(二 六價(jià)鉻儲備溶液:溶解0.1414 g之重鉻酸鉀(已干燥處理于水中,稀釋至1,000 mL(1 mL = 50 g Cr,亦可使用經(jīng)確認(rèn)之市售儲備溶液。(三 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液:取10.00 mL儲備溶液以水

9、稀釋至100 mL(1 mL = 5 g Cr。(四 硝酸,10 %(v/v:取適量試劑水加入10 mL濃硝酸,最后定量至100 mL。(五 二苯基二氨(Diphenylcarbazide溶液:溶解250 mg 1,5-二苯基二氨于50 mL丙酮,儲存于棕色瓶中。溶液如褪色應(yīng)棄置不用。(六 丙酮:避免使用以金屬或金屬襯墊瓶蓋之容器盛裝之丙酮,否則應(yīng)經(jīng)再蒸餾后使用。六、采樣及保存(一 樣品采集均須依照采樣方法執(zhí)行與保存,參考事業(yè)廢棄物采樣方法。(二 樣品已經(jīng)事業(yè)廢棄物毒性特性溶出程序所得萃出液應(yīng)盡速分析,否則應(yīng)以HNO3 酸化至pH 2,貯存于4 2最長僅可保存24 小時;惟若萃出液酸化時會產(chǎn)生

10、沉淀,則應(yīng)取未經(jīng)酸化萃出液盡速分析。七、步驟(一 顏色形成及測定:取已經(jīng)適當(dāng)稀釋或原萃出液95 mL置于100 mL量瓶中,加入硝酸溶液直至pH值為2.0 0.5后,再加入2.0 mL二苯基二氨溶液均勻混合,以試劑水稀釋至100 mL。靜置5至10分鐘使完全呈色后,移入1 cm樣品槽內(nèi),在540 nm測其吸光度,以試劑水為對照樣品,吸光度讀數(shù)應(yīng)扣除制備空白吸光值。樣品本身之色度應(yīng)藉由一個含有除發(fā)色劑外所有試劑之樣品溶液(色度空白加以扣除,由校正后之吸光度對照檢量線求得六價(jià)鉻之濃度(mg/L。 若經(jīng)上述步驟稀釋至100 mL溶液呈色或混濁,則在加入發(fā)色劑前讀取吸光度,并自最終顏色溶液之吸光度讀取

11、中扣除而予校正。(三 驗(yàn)證:1、對每一被分析之樣品基質(zhì)中,是否存在還原條件或化學(xué)干擾影響呈色反應(yīng),可以分析六價(jià)鉻之添加樣品加以驗(yàn)證。添加樣品中六價(jià)鉻之添加量,必須是原樣中濃度之兩倍但不得低于30 g/L?；厥章时仨氃?5115 % 之間表示無干擾存在。2、添加樣品之濃度若超過檢量線范圍,則以空白液稀釋,使之落入范圍中,并換算求其濃度值。3、若驗(yàn)證結(jié)果顯示抑制性干擾存在,則樣品必須稀釋后再重新分析。4、樣品經(jīng)稀釋后干擾仍存在,則選用螯合萃取或其它方法分析。(四 酸性萃出液其回收率低于85 %必須再測試是否因殘留還原劑所造成。首先將萃出液以1 N氫氧化鈉調(diào)整至堿性(pH=8.08.5,再添加后分析,若該原先測得Cr(VI含量小于5 mg/L之酸性萃出液,其堿性溶液之回收率在85115 %之間,則表示此分析方法已經(jīng)通過驗(yàn)證。(五 所有事業(yè)廢棄物毒性特性萃出液添加回收率小于