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原子吸收法测定固体废物中的六价铬

2015-04-20吕静瑶

科技与创新 2015年5期
关键词:固体废物

吕静瑶

摘 要:本文主要对原子吸收法测定固体废物中的六价铬展开了探讨,通过结合具体试验实例,对试验中的要点作了详细说明,并系统论述和深入讨论了试验结果,以期能为相关单位提供参考和借鉴。

关键词:三价铬;六价铬;原子吸收法;固体废物

中图分类号:X833;O657.31 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.113

六价铬为可吞入性或吸入性极毒物,皮肤接触也可能导致过敏,甚至可能造成遗传性基因缺陷,吸入可能致癌,对环境有持久危险性。而在固体废物中含有大量的有毒、有害物质,六价铬就是其中之一。因此,为了杜绝固体废物含有六价铬,进而影响环境和人们的健康,需要对六价铬实施严格的控制和测定。在六价铬的测定中,原子吸收法的应用有着独特的优点,被广泛使用。

1 试验概况

1.1 试验的方法和原理

在规定的温度和时间内,使样品在碳酸钠/氢氧化钠混合溶液中消解。在碱性提取环境中,六价铬还原和三价铬氧化的可能性都被降至最低。加入含Mg2+的磷酸盐缓冲溶液,可以抑制氧化作用,防止三价铬在消解过程中被氧化成六价铬。利用铬基态原子可吸收357.9 nm共振线的特性,可采用火焰原子吸收分光光度法测定。

1.2 主要仪器和试剂

主要仪器包括SpectrA A220型原子吸收分光光度计、多头恒温搅拌加热装置、真空抽滤装置。重铬酸钾标准储备液(K2Cr2O7)为ρ[Cr(Ⅵ)],1 000 mg/L;重铬酸钾标准使用液(基体加标液)为ρ[Cr(Ⅵ)],100 mg/L。

固体废物标准样品A(QC-CR6-SOIL,中值为75.1 mg/kg,可接受范围为7.51~94.7 mg/kg);固体废物标准样品B(QC-CR6-SOIL,中值为175 mg/kg,可接受范围为44.4~217 mg/kg,浓硝酸(优级纯);无水碳酸钠、氢氧化钠、无水氯化镁和铬酸铅(分析纯)。

磷酸盐缓冲溶液为ρ(K2HPO4),0.5 mol/L,ρ(KH2PO4),0.5mol/L,pH值为7.

消解溶液:将(20.0±0.05)g的氢氧化钠与(30.0±0.05)g的碳酸钠溶于去离子水,并定容至1 L容量瓶。

1.3 样品的采集和保存

依据EPA3060A中的规定,固体废物样品采集的最大取样质量为(2.50±0.10)g。六价铬样品在采集后的30 d内含量稳定,测定前须在室温下保存(保持野外潮湿状态)。

1.4 样品的前处理

称取2.50 g样品,加入一定量的消解溶液、磷酸盐缓冲溶液和无水氯化镁;调节磁力加热搅拌器,在设定的温度范围内消解,冷却、过滤并调节消解液pH值后,定容至100 mL待测。

2 结果和讨论

2.1 前处理条件的优化

2.1.1 消解温度

在不同温度下,采用上述方法测定消解固废标准样品A,结果如表1所示。由表1可见,当消解温度<90 ℃时,消解不完全,六价铬未被有效提取;当消解温度>95 ℃时,消解液易因沸腾、爆溅而损失,会影响测定结果的准确性。因此,该试

验将消解温度控制在90~95 ℃的范围内。

2.1.2 消解时间

根据固废标准样品A的消解时间,采用上述方法测定,结果如表2所示。由表2可见,消解0.5 h后,六价铬未被有效提取,将影响测定结果的准确性;消解1 h或2 h,测定值的相对偏差均<10%.EPA3060A将消解时间定为2 h,但因该试验需考虑时间成本和分析效率,所以,确定消解时间为1 h。

2.1.3 消解液的pH值

消解液的pH值试验结果如表3所示。由表3可见,将消解液的pH值调至9.0或不调节pH值,2种条件下固废标准样品A的测定值均较高,且无实质性区别。未调节pH值时,加标1.00 mg/L的回收率为90.5%,而将pH值调至9.0后,回收率升至106%.考虑到消解液不需调节pH值,采用原子吸收法直接测定,但其碱性分析环境会对检测器造成较大损害。试验中发现,过滤后的消解液不调节pH值时,在低于4 ℃的低温环境中,最多仅能保存4 d,之后会出现絮状悬浮物质,进而造成测定值明显偏低。因此,该试验确定消解液的最佳pH值为9.0±0.2.

2.2 方法检出限和测定下限

配制0.200 mg/L六价铬标准溶液,平行测定10次,按照文规定计算方法检出限和测定下限,结果如表4所示。

2.3 标准物质的测定

用上述法测定固废标准样品B,结果如表5所示。

2.4 实际样品的测定

采集土壤农产品、冶炼厂飞灰和国家标准铬渣等不同基体的代表性固体废物样品,用上述方法平行测定6次,并进行加标回收试验。该方法对不同基体、不同质量浓度的实际样品的平行测定RSD为1.4%~13.0%,加标回收率为93.7%~130%.

3 结束语

综上所述,本文就原子吸收法测定固体废物中的六价铬进行了探讨,并结合具体的试验实例,对原子吸收法测定固体废物六价铬含量作了系统分析和论述,以期为类似的测定试验提供一定的帮助。

参考文献

[1]孙友宝,马晓玲,李剑,等.火焰原子吸收光谱法测定固体废弃物中的六价铬和总铬[J].环境化学,2014(07).

〔编辑:张思楠〕

Abstract: This paper focuses on atomic absorption spectrometry solid waste hexavalent started to explore through a combination of specific test examples, the test points are explained in detail, and discusses the system and in-depth discussion of the test results, with a view to relevant units provide reference.

Key words: trivalent chromium; hexavalent chromium; atomic absorption spectrometry; solid waste

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