工作场所中六价铬和总铬火焰原子吸收法的研究

王世悦

（鞍山市职业病防治院 辽宁鞍山 114000）

1 前言

铬盐是我国重点发展的一类化工原料，铬盐产业与国民经济密切相关。 大部分镀铬液含有三氧化铬和硫酸，是目前使用最为广泛的镀铬液。铬（Cr）的独特之处在于，其毒性不取决于Cr 的总量，而是取决于 Cr 的存在形态，六价铬（Cr6+）比三价铬（Cr3+）毒性强100 倍，会干扰重要酶的生命活动，是一种公认的环境污染物和呼吸道致癌物。建立低浓度Cr 的检测技术，尤其是Cr6+的检测技术，对从业者健康保护具有现实意义。因此，本文利用在pH=9～10 的水溶液中，Cr6+可稳定存在，Cr3+会形成沉淀的原理，提前将Cr6+从总Cr 中提取出，然后用火焰原子吸收法分别测定Cr6+和总Cr 的含量，该方法选择性好，灵敏度、准确度均能满足国家对检测方法的要求[1]。

2 材料和方法

2.1 仪器和试剂

仪器：AA-7000 原子吸收分光光度计（日本岛津公司）；加热板。

试剂：硝酸（优级纯）；超纯水；Cr6+标准储备液：100 mg/L；Cr 标准储备液：1 000 mg/L； 磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、氯化镁、氢氧化钠（优级纯）。

2.2 原子吸收分光光度计工作条件

仪器工作条件详见表1。

2.3 样品采集

个体采样和长时间采样可以很好地检测出从业人员在工作场所中Cr 的接触量。选择接触工作场所中有害物质浓度最高的从业者作为采样对象，将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹佩戴在采样对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以1 L/min 流量采集6 h 工作场所的空气样品[2]。 采样后，置于清洁容器内运输和保存，空白滤膜也放置在清洁容器内一同运输和保存。

表1 仪器工作条件

2.4 样品的处理

Cr6+样品的预处理：将测定Cr6+的滤膜置于250 mL的烧杯中，向烧杯中加入样品，再加入0.40 g 氯化镁和0.6 mL 的0.50 mol/L 磷酸氢二钾和磷酸二氢钾混合溶液，将烧杯放到磁力搅拌器上，常温搅拌5 min，加热90℃，搅拌1 h，消解结束，取下冷却至室温，用0.45 μm 水系膜过滤，滤液用硝酸调至 pH 为 9.0，将滤液转移至100 mL 容量瓶中，用超纯水定容至刻度，空白滤膜同步消解[3]。

总Cr 样品的预处理：将采样后的微孔滤膜放入50.0 mL 烧杯中，加入浓度为5.0 mol/L 的硝酸 8.0 mL，放置5 min，加热至160℃，滤膜很快溶解，继续升温加热至180℃，消化至消解液体积为1.00 mL，冷却至室温，将消解液转移到10.00 mL 具塞比色管中，用超纯水洗涤3 次，然后加超纯水至刻度，摇匀待测定，空白滤膜同步消解。

2.5 标准溶液系列的配制

分别梯度稀释储备液Cr6+和总Cr 标准溶液，配成标准溶液系列为 0.00、0.10、0.20、0.25、0.40、0.50、0.60、0.80、1.00 mg/L 的溶液，用 1%（体积分数）的硝酸溶液定容。Cr6+空白溶液为50 mL 0.50 mol/L 氢氧化钠溶液、0.30mol/L 碳酸钠溶液（pH≥11.6）的混合溶液、0.40 g 氯化镁和 0.6 mL 的 0.50 mol/L 磷酸氢二钾和磷酸二氢钾混合溶液，在100 mL 容量瓶中用超纯水定容。 总Cr 空白溶液为1%（体积分数）的硝酸溶液。

3 试验结果

3.1 线性范围

火焰原子吸收法测定Cr 元素的线性范围广，定量结果波动很小且用时短，是非常好的一种测量Cr的方法，结果详见表2。

表2 标准系列结果

3.2 加标试验

取12 张空白滤膜，其中6 张滤膜做空白滤膜，另外 6 张滤膜分别加入 0.25、0.50、0.80 mg/L 的 Cr6+溶液和 0.25、0.50、0.80 mg/L 的总 Cr 溶液，自然晾干后，消解滤膜，按照样品处理方法处理[4]。 结果显示，加标结果为91.8%～98.0%，详见表3。

表3 加标回收结果

3.3 批内精密度试验

取2 个滤膜质量控制空白滤膜，分别加入0.50mg/L Cr6+和总Cr 元素标准溶液1.00 mL，自然晾干后消解滤膜，在一天时间内各平行测定11 次，相对标准偏差为2.36%～3.47%，结果详见表4。

表4 批内精密度结果

3.4 工作场所样品测定结果

将工作场所采集的滤膜分别按照样品处理Cr6+和总Cr 溶液的方法处理微孔滤膜，然后进行测定[5]，结果详见表5。

表5 工作场所样品测定结果（单位：mg/L）

4 讨论

本文采用个体采样和长时间采样方法采集工作场所中的Cr 元素，规范地检测了从业人员实际接触量，同时采用加入氯化镁、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾混合溶液方法将Cr6+从总Cr 中提取出来，将分离出来 Cr6+以及总 Cr 进行线性范围试验（0.00～1.00 mg/L），Cr6+检出限为0.005 1mg/L，总铬检出限为0.004 3 mg/L，Cr6+定量下限为0.050mg/L，总铬定量下限为0.045mg/L，加标回收率在91.8%～98.0%，结果均比较满意。