便携式紫外可见分光光度计测定水中六价铬

* 亚芹 来福

(1.北京普析通用仪器有限公司， 北京101200；2.北京出入境检验检疫局，北京100026；3.北京工业技师学院, 北京100023)

便携式紫外可见分光光度计测定水中六价铬

徐思桥2窦宏亮1高峰2*刘鑫2刘亚芹1刘萤2云环2刘来福2崔杰3

(1.北京普析通用仪器有限公司， 北京101200；2.北京出入境检验检疫局，北京100026；3.北京工业技师学院, 北京100023)

通过使用便携式紫外可见分光光度计测定水中六价铬含量，验证了此仪器测定水中六价铬数据准确性、操作便捷性和节约时间的性能。结果表明，六价铬在0～0.6mg/L线性范围线性良好，关系为c=0.6077Abs+0.003，相关系数为0.9999；检出限为0.00134mg/kg；；与固定实验室检测技术相比操作简单，节约时间大于18分钟。

水质 六价铬 快速检测 便携式紫外可见分光光度计

六价铬指铬在化合物中化合价为六价。铬的化合价还有三价，六价铬的毒性为三价铬的100倍。在临床上，六价铬损害皮肤，导致皮炎、咽炎，损害消化系统，误食甚至长期接触铬酸盐，极易造成胃炎、胃溃疡和肠道溃疡。过量摄入六价铬，严重的还会导致肾功能衰竭甚至癌症。

六价铬是水质评价的一个重要指标。国家对水中铬的排放标准有着严格的规定，地表水环境质量标准(GB3838-2002)，地下水质量标准(GB/T14848-9)，海水水质标准(GB3097-1997)，农田灌溉水质标准(GB5084-92)都将六价铬作为主要监测项目之一。

目前被人们所认可的检测铬的分析的方法主要有[1]：原子吸收光谱法[2-5]、紫外可分光光度法[6,7]、电感耦合等离子体质谱法等。原子吸收光谱法是基于蒸气中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中该元素含量的一种仪器分析方法，广泛应用于痕量和超痕量元素的测定[8]。。紫外可见分光光度法是利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射吸收来进行分析的一种仪器分析方法，这种分子吸收光谱法广泛用于无机和有机物质的定性和定量分析[9]。电感耦合等离子体质谱法是超痕量分析、多元素分析及同位素分析的重要手段[10]。三种检测方法的仪器分别为原子吸收光谱仪、紫外可见分光光度计和电感耦合等离子体质谱仪，仪器的灵敏度高，精密度好，反映的数据全面。3种分析方法的检出限分别达到10-14～10-13g、10-9g/mL、10-7g/mL数量级[11]。而且电感耦合等离子体质谱可以进行多种元素同时分析。这些检测方法主要应用在实验室检测方面，其中紫外可见分光光度计早在国家标准GB7467-87中得到应用。

随着卫生监督现场检测需求市场的增大，便携式检测仪器的开发受到重视。便携式紫外可见分光光度计是以朗伯比耳定律为理论基础，基于物质对光的选择吸收而建立起来的分析方法。与实验室紫外可见分光光度计比较，便携式紫外可见分光光度计为小型便携式快速测量仪器，测量速度快，体积小，重量轻，便于携带，可方便的进行手持操作。两种仪器在检测数据时各有优势，紫外可见分光光光度计可以通过调整仪器参数对数据进行优化，可操作性强，是国家对数据进行仲裁使用的一种检测仪器，仪器灵敏度更高，可靠性更好，数据反映更全面。便携式紫外可见分光光度计是通过对实验室数据、实验室仪器参数总结，通过选取最适合现场测定的仪器参数，对仪器参数、仪器操作进行固化，采用一键式进行测定的仪器。它是一种特别适合作为野外环境测量，现场实时检测的专用仪器。

现就使用普析生产的便携式紫外可见分光光度计进行水质六价铬检测的数据整理如下，希望对快检仪器应用于现场卫生监督等方面提供数据参考。本方法适用于生活饮用水、地表水和工业废水中六价铬的测定。

1 实验操作步骤

实验操作步骤按照“T3WS水质分析操作方法指南[12]”和“T3WS水质分析操作方法简明流程图[13]”操作。实验过程使用的试剂均为普析生产的快速检测试剂，具体实验步骤如下：

1.1 实验操作步骤

1)取样：用可调取液器向比色管中加入10mL 水样(同时用纯水做空白)；

2)显色：向比色管中加入6 滴六价铬测定试剂№ 1，摇匀；加入6 滴六价铬测定试剂№ 2，摇匀。按仪器【定时】键，定时10min。

3)校零：定时器响后，将空白管擦拭干净，插入比色管架，按【校零】键。

4)测定：校零完成后，将样品管擦拭干净，插入比色管架，按【测量】键，屏幕上显示测定结果。

1.2 校准曲线制作步骤

1)标液：取6 支比色管，配制六价铬浓度分别为0.00mg/L、0.025mg/L、0.05mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.40mg/L。

2)显色与校零：操作方法见1.1实验操作步骤2)和3)。

3)标准曲线绘制：按【增加】键，在屏幕上输入浓度后，将样品比色管擦拭干净，插入比色管架，按【测量】键，屏幕显示出吸光度。重复测量每个标准点，全部测完后按【图形】键，按【采用】键，保存曲线。

2 六价铬实验参数

2.1 检出限

以六价铬空白溶液确定标准偏差，以相应于3倍标准差的量值计算检出限。检出限结果记录见表1。

表1 检出限结果记录

2.2 重复性

对某一水样六价铬进行连续7次的重复测量，计算六价铬的重复性(以相对标准偏差RSD表示)。测量重复性的测量结果见表2。

表2 重复性结果记录

2.3 线性关系

取比色管，配制六价铬浓度分别为0.00mg/L、0.025mg/L、0.05mg/L、0.10mg/ L、0.20mg/L、0.40mg/L，0.60mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L、2.0mg/ L、5.0mg/L、10mg/L、20 mg/L，参照1.2绘制曲线。结果记录见表3，图1。

表3 线性范围测量结果记录(a)

表3 线性范围测量结果记录(b)

图1 吸光度-浓度线性关系

由图1可以看出，水质六价铬在0～1.0mg/L成线性关系；根据水质测量需求绘制标准曲线，线性范围为0～0.6mg/L，线性关系如图2所示。其中c=0.6077Abs+0.003，r2=0.9999。

图2 六价铬标准曲线

3 实验结果比对

3.1 质控样检测

3.1.1 水样六价铬质控样品1检测

为验证结果的准确性，对质控样品进行检测，低浓度质控检测数据见表4。

表4 水样六价铬质控样品1检测

注：质控样品GSB07-3174-2014；批号203348。

3.1.2 水样六价铬质控样品2检测

对高浓度质控样品进行检测，质控检测数据见表5。

表5 水样六价铬质控样品2检测

注：质控样品GSB07-3174-2014；批号203349。

3.2 仪器比对

便携式紫外可见分光光度计通过对实验室数据、实验室仪器参数总结，通过选取最适合现场测定的仪器参数，对仪器参数、仪器操作进行固化，采用一键式进行测定，降低了对仪器操作人员的要求。应用便携式紫外可见光度计的标准曲线可以提前绘制，使标准曲线内置，在不影响正常使用时不需要进行更改，节约了检测时间(表6)。

表6 仪器比对

4 结论

本研究建立的方法是一种便捷快速的可以用于室外现场的测定水质中六价铬的检测方法。应用便携式紫外可见分光光度计检测水质中六价铬线性范围为0～0.6mg/L(最大线性范围为0～1.0mg/L)，检出限为0.00134mg/L，重复性为0.0186%。水质质控样品测试检测结果偏差为5.7%(接近定量限时检测结果偏差为17%)。国家标准方法[14]数据线性范围为0～1.0mg/L，检出限为0.004 mg/L，重复性为0.6%。与国家标准方法[14]数据比较，便携式紫外可见分光光度计可以满足检测需求。

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[12]北京普析通用仪器有限责任公司.T3WS水质分析操作指南. 2009年1月1版

[13]北京普析通用仪器有限责任公司.水质分析方法简明流程图. 2010年10月第6版

[14]GB/T 7467-1987水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法[S]

PortableUV-Visspectrophotometerdeterminationofhexavalentchromiuminwater.

XuSiqiao2,DouHongliang1,GaoFeng2,LiuXin2,LiuYaqin1,LiuYing2,YunHuan2,LiuLaifu2,CuiJie2

(1.BeijingPurkinjeGeneralInstrumentCo.,Ltd.，Beijing101200,China;2.BeijingEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Beijing100026,China;3.BeijingIndustrialTechnicianCollage,Beijing100023,China)

The results show that the six valent chromium has a good linear in the range of 0-0.6mg/L. The correlation coefficient is 0.9999, and the detection limit is 0.00134mg/kg. Compared with the fixed laboratory testing technology, this method is simple and rapid.

water quality；Cr(Ⅵ)；rapid detection；portable UV-Vis spectrophotometer

首都科技条件平台国产检测仪器设备验证评价研究与应用(Z15111000240000 )

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.05.034

2016-12-28

徐思桥，男，主要从事仪器开发和检测工作。

刘鑫, liuxin@bjciq.gov.cn。