[發(fā)明專利]水樣中三價鉻和六價鉻的同時在線分析方法

無效

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• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102426202A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張新申;陳姝娟;蔣小萍
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/50
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;馬新民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水樣中三價鉻和六價鉻的分析方法，特別涉及一種三價鉻和六價鉻的同時在線檢測分析方法。

背景技術(shù)

鉻是地殼元素，其豐度約為0.02％，以無機鉻和有機鉻兩種形態(tài)存在，而以無機鉻形態(tài)為主。

鉻的無機化合物中，最常見的價態(tài)是三價鉻〔Cr(III)〕和六價鉻〔Cr(VI)〕，鉻的價態(tài)不同，對環(huán)境毒害、生物效應(yīng)和對人體健康有不同的影響。

三價鉻是人體必需的微量元素之一，它與脂類代謝有密切聯(lián)系，能增加人體內(nèi)膽固醇的分解和排泄，是機體內(nèi)葡萄糖能量因子中的一個有效成分，能輔助胰島素利用葡萄糖，具有防治糖尿病、防治動脈硬化、高血壓的生理功能，但過量的三價鉻會對人體健康造成重大傷害，而且三價鉻對魚類的毒性比六價鉻大，當三價鉻的濃度為0.01mg/L時，就可以使一些水生物死亡，此外水中的三價鉻還會在魚的骨骼中積累，從而影響到人類的食物鏈。六價鉻比三價鉻毒性高100倍，對皮膚有刺激性，能使皮膚潰爛，被認為是致敏源和致癌物，更可能造成遺傳性基因缺陷，對環(huán)境有持久危險性，可通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜浸入人體，并且在體內(nèi)蓄積。通常情況下，天然水中的鉻含量很低，對人體無危害，但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展，鉻的化合物廣泛地用在皮革制造、礦石加工、金屬表面處理和印染等行業(yè)，這些工廠的廢水中含有大量的Cr(III)或Cr(VI)的化合物，在水中受pH值、有機物、氧化還原物質(zhì)、溫度及硬度等條件影響，三價鉻和六價鉻的化合物可以相互轉(zhuǎn)化，而環(huán)境中元素的形態(tài)不僅決定其生物活性和毒性，而且也影響它們在生物體內(nèi)及生態(tài)環(huán)境中的前一轉(zhuǎn)化規(guī)律。因此，鉻總量的測定已經(jīng)不能準確表達其所引發(fā)的環(huán)境效應(yīng)，而鉻的形態(tài)分析對于環(huán)境質(zhì)量評價、生態(tài)效應(yīng)和致毒機理研究具有重要意義。

含鉻廢水的主要來源是制革廠、電鍍工業(yè)、礦廠、不銹鋼廠、染料廠等行業(yè)，其中制革工業(yè)廢水三價鉻含量可達70-80mg/L，電鍍廢水中總鉻可達30-40mg/L，六價鉻可達20-30mg/L。我國污水綜合排放標準(GB8976-1996)規(guī)定鉻為一類污染物，允許工業(yè)廢水總鉻的排放濃度不高于1.5mg/L，六價鉻的排放濃度不高于0.5mg/L。

在我國的國家標準中，“水質(zhì)總鉻的測定/高錳酸鉀氧化-二苯碳酰二肼分光光度法”(GB7466-87)，在酸性溶液中，試樣的三價鉻被高錳酸鉀氧化成六價鉻，六價鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色化合物，于波長540nm處進行分光光度測定。六價鉻直接進行顯色反應(yīng)測定，三價鉻則為總鉻與六價鉻之差。最小檢出量為4μg/L，測定濃度范圍為0.004-1.0mg/L。

“水質(zhì)總鉻的測定/硫酸亞鐵胺滴定法”(GB7466-87)，在酸性溶液中，以銀鹽作催化劑，用過硫酸銨將三價鉻氧化成六價鉻。加入少量氯化鈉并煮沸，除去過量的過硫酸銨及反應(yīng)中產(chǎn)生的氯氣。以苯基代鄰氨基苯甲酸做指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定，使六價鉻還原成三價鉻，溶液呈綠色為終點。根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的用量，計算樣品中總鉻的含量。樣品中的六價鉻可通過直接滴定分析測定，三價鉻則為總鉻和六價鉻之差。適用于水和廢水中高濃度(＞1mg/L)總鉻的測定。

“土壤鉻的測定/火焰原子吸收分光光度法”(GB/T?17137-1997)，采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸體系進行消解，使得所有鉻都被氧化成Cr₂O₇^2-。然后，將消解液噴入富燃性空氣-乙炔火焰中。在火焰的高溫下，形成鉻基態(tài)原子，并對鉻空心陰極燈發(fā)射的特征譜線357.9nm產(chǎn)生選擇性吸收，在選擇的最佳測定條件下，測定鉻的吸光度。檢測限為5mg/kg。

“地下水質(zhì)檢驗方法/催化極譜法測定總鉻和六價鉻”(DZ/T?0064.18-93)，在pH9.1的α，α′-聯(lián)吡啶-亞硝酸鈉-氯化銨-氫氧化銨體系中，Cr(III)和Cr(VI)在-1.10V處，均能產(chǎn)生十分靈敏的催化波，其峰電流與總鉻的濃度成正比。最低檢測量為0.004μg，最佳測量范圍為0.4μg/L-20μg/L。