乙醇在水体总铬测定中的巧应用

2021-08-18祁光发

纯碱工业 2021年4期

祁光发

(唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司，河北唐山 063305)

总铬属于废水监测中的第一类污染物，因此，总铬的排放是否达标将会关系到企业是否能够正常运转以及对水体环境的污染程度，而在废水总铬的测定中所使用的显色剂是用丙酮配制的，检测过程中会产生大量的危险废弃物，危废处理成本较大。丙酮极易挥发且毒性较大，在配制显色剂和显色的过程中有大量的丙酮挥发出来，对检测人员的身体健康造成较大危害。因此，寻找一种低毒或无毒溶剂代替丙酮，在保证准确度的前提下，既满足节能减排的环保需求，又确保了检测人员的职业健康安全。

1 实验

1.1 原理

在酸性条件下用高锰酸钾将Cr3+全部氧化为Cr6+，Cr6+与二苯碳酰二肼反应生成紫红色的络合物，与波长540 nm处测定其吸光度值。过量的高锰酸钾用过量的亚硝酸钠分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解[1]。

1.2 基本操作

1.2.1 水样预处理

取10.00 mL样品于250 mL锥形瓶中，加40 mL高纯水，再加入3 mL浓硝酸和2 mL(1+1)硫酸，用电陶炉在通风橱内加热煮沸至近干。若溶液仍有颜色，需再加2 mL浓硝酸进行消解，直至溶液无色。

消解完成后取下冷却，加入50 mL水，用1+1氨水调节pH至中性，然后加0.5 mL(1+1)磷酸和0.5 mL(1+1)硫酸，摇匀，加(40 g/L)高锰酸钾3滴(若紫色消失，需补加高锰酸钾，直至溶液保持紫色不变)，电陶炉加热使样品微沸，待样品溶液浓缩至20 mL左右，取下锥形瓶冷却至室温。

1.2.2 显色

处理好的样品中加入1 mL(200 g/L)尿素溶液，摇匀。用滴管滴加(20 g/L)亚硝酸钠溶液，每滴加一滴充分摇匀，至高锰酸钾的紫红色刚好褪去。稍停片刻，待溶液内气泡逸出，转移至50 mL比色管中，用水稀释至刻线。加入2 mL显色剂，摇匀，显色10 min后，在540 nm波长下，用3 cm比色皿，以样品空白做参比，测定吸光度。

2 实际测定中存在的问题

用丙酮配制二苯碳酰二肼时，在移取、搅拌溶解和显色过程中有大量的丙酮挥发出来，长此以往，对检测人员的身体健康会造成较大危害，且污染环境。

3 问题解决

由于二苯碳酰二肼易溶于醇类化合物，而较丙酮而言，乙醇属于毒性极小的有机溶剂，因此用无水乙醇代替丙酮配制二苯碳酰二肼。

3.1 乙醇用量的选择

在标准中是将0.2 g的二苯碳酰二肼溶于50 mL的丙酮中，根据丙酮的用量确定乙醇用量为30 mL至80 mL。称取0.2 g二苯碳酰二肼分别溶于30 mL、40 mL、50 mL、60 mL、70 mL、80 mL的无水乙醇，分别用蒸馏水定容至100 mL，备用。

3.2 确定乙醇的最佳用量

取12支50 mL比色管，取其中6支比色管，分别加入6 mL 0.5 μg/mL的铬标液，其余6支比色管为空白，分别加入以上配置好的显色剂2 mL,显色10 min后，以水为参比，分别测定在不同乙醇用量下的吸光度值，结果见表1。

表1 用无水乙醇配制显色剂

图1 吸光度值趋势图

通过图1可知，当乙醇用量为60 mL至100 mL时吸光度值达到最大，且趋于稳定。为了降低药品使用量和检测成本，故无水乙醇的最佳用量选择60 mL。

4 准确度验证

4.1 显色剂配制

称取0.2 g二苯碳酰二肼，溶于50 mL丙酮中，用水稀释至100 mL备用。

称取0.2 g二苯碳酰二肼，溶于60 mL无水乙醇中，用水稀释至100 mL备用。

4.2 绘制标准曲线

取0.5 μg/ mL铬标液0 mL、1 mL、2 mL、4 mL、6 mL、8 mL分别置于250 mL锥形瓶内，然后按照样品测定步骤(第1.2节)进行处理，显色时用第4.1节(丙酮介质)中所配显色剂，以铬含量为横坐标，吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。另外再绘制一条使用第4.1节(乙醇介质)中所配显色剂的标准曲线，前处理与第一条标准曲线相同。