分光光度法测定生活饮用水中六价铬的方法验证

摘 要：本文采用《生活饮用水标准检验方法 第6部分：金属和类金属指标》（GB/T 5750.6—2023）中二苯碳酰二肼分光 光度法对生活饮用水中六价铬的方法进行验证研究，验证内容主要包括标准曲线线性关系、方法检出限、测定下限、准确 度、精密度等方面，并对以上性能指标的测定结果进行分析，结果表明：标准曲线相关系数为0.9999；检出限为0.0007 mg/ L；测定下限为0.0021 mg/L；精密度为0.3%～0.8%；加标回收率为95%～102%，所有性能指标验证结果均能满足方法标准要 求，本实验室具备采用二苯碳酰二肼分光光度法测定生活饮用水中六价铬的能力。

关键词：六价铬，分光光度法，方法验证

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.03.035

自然界中的铬主要以三价铬和六价铬两种价 态存在，在水环境中二者在特定条件下能够相互转 化，三价铬较稳定、毒性小，六价铬氧化性强、毒性 大，长期饮用被六价铬污染的生活饮用水，可能会 对人体产生“三致”（致癌、致畸和致突变）危害， 因此，六价铬是水质监测的重点项目之一。六价铬 测定方法有分光光度法[1-2]、原子吸收光谱法[3]、离 子色谱法[4-5]、电感耦合等离子体质谱法[6-7]及流动 注射法[8]等，其中二苯碳酰二肼分光光度法是实验 室测定水质六价铬的经典方法，具有操作简单、灵 敏度高、适用范围广及线性范围宽等优点。

根据《检验检测机构资质认定能力评價 检验 检测机构通用要求》（RB/T 214—2017）[9]及《检验 检测机构资质认定 生态环境监测机构评审补充要求》等的规定，本单位组织相关人员对《生活饮 用水标准检验方法 第6部分：金属和类金属指标》 （GB/T 5750.6—2023）中“二苯碳酰二肼分光光度 法测定六价铬”进行方法验证，以便后期顺利开展 监测分析工作。

1 方法原理

在酸性溶液中，六价铬与二苯碳酰二肼作用， 生成紫红色络合物，在540 nm处测量吸光度，吸光 度与六价铬含量成正比[10]。

2 实验部分

2.1 主要仪器和试剂

T6新悦分光光度计（北京普析通用仪器有限 责任公司），50 mL具塞比色管；1，5-二苯基碳酰二 肼（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）、丙酮 （色谱纯，赛默飞世尔科技（中国）有限公司）、硫酸 （优级纯，重庆川东化工（集团）有限公司）；六价 铬标准溶液（ρ=1000 mg/，22A045-7L，国家有色 金属及电子材料分析测试中心）；六价铬有证标准 物质（编号203360：0.0344±0.0026 mg/L、203358： 0.0697±0.004 mg/L、203367：0.160±0.006 mg/L， 生态环境部标准样品研究所）；去离子水。

2.2 实际样品的采集

按照相关标准采集和保存样品。采集后加入氢 氧化钠，调节水样pH至7～9。冷藏保存送至实验室。

2.3 显色剂的配制

准确称取0.25 g二苯碳酰二肼，溶于100 mL丙 酮中。盛于棕色瓶中冷藏保存，可保存半月，颜色变 深时不能使用。

2.4 标准溶液制备

2.4.1 六价铬标准贮备液

购买有证六价铬标准溶液：ρ=1000 mg/，编 号：22A045-7L。

2.4.2 100 mg/L六价铬标准中间液

移取10.00 mL六价铬标准贮备液，置于100 mL 容量瓶中，用去离子水定容至标线，混合均匀。

2.4.3 1.00 μg/mL六价铬标准使用液

移取5.00 mL六价铬标准中间液，置于500 mL 容量瓶中，用去离子水定容至标线，混合均匀。

2.5 标准曲线的绘制

取9支50 mL比色管，分别吸入六价铬标准溶液 （1.00 μg/mL）0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、 2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL， 用纯水定容至刻度。向比色管中加入2.5 mL硫酸 溶液和2.5 mL二苯碳酰二肼溶液，立即摇匀，放置 10 min。用3 cm比色皿以纯水为参比，在540 nm波 长处测量吸光度。由校准系列测得的吸光度减去 零浓度管的吸光度，绘制吸光度值对六价铬含量 （μg）的曲线。测得曲线方程为y=0.0449x+0.001， 相关系数r为0.9999，满足《生活饮用水标准检验方 法 第3部分：水质分析质量控制》（GB/T 5750.3— 2023）[11]中r＞0.99的要求。详见表1。

2.6 方法检出限和测定下限的测定

按照《生活饮用水标准检验方法 第3部分：水 质分析质量控制》（GB/T 5750.3—2023）中规定，当 遇到某些仪器的分析方法空白值测定结果接近于 0时，可配制接近零浓度的基质加标溶液来代替实 验用水进行空白值测定，以获得有实际意义的数据 进行计算[11]。本次验证因空白未检出六价铬含量， 因此通过配置较低浓度的标准溶液代替实验室用 水进行空白值测定，本实验室采用加入0.004 mg/L六价铬标准物质的方式进行。向50 ml的比色管中 加入0.20 mL六价铬标准溶液，用纯水定容至刻度 线，再按照与标准曲线测定相同的条件对空白加标 溶液进行测定。每天测定1批，每批测定平行双样， 共测定5天。计算5批平行测定的标准偏差，参照公 式（1）计算方法检出限。式中：MDL表示方法检出 限；Swb表示空白平行测定（批内）标准偏差；tf表示 显著性水平为0.05（单侧）、自由度为f的t值；f表示 批内自由度，等于p（n-1），p为批数，n为每批平行测 定个数。这里，参照《生活饮用水标准检验方法 第3 部分：水质分析质量控制》，即以三倍检出限作为测 定下限[11]，详见表2。

由表2可知：六价铬的浓度平均值为0.003 mg/L， 标准偏差为0.0001 mg/L，检出限为0.0007 mg/L，测 定下限为0.0021 mg/L，小于标准GB/T 5750.6—2023 中六价铬的最低检测质量浓度0.004 mg/L，满足方法 要求。

2.7 精密度与准确度的测定

2.7.1 有证标准物质的测定

选择六价铬有证标准物质203360 （0.0344±0.0026 mg/L）、203358（0.0697±0.004 mg/L）和203367（0.160±0.006 mg/L）进行精密度与 准确度测试。每个浓度重复测定6次，计算每种有证 标准物质平行测定结果的平均值、相对标准偏差和 相对误差。详见表3。

2.7.2 标准样品精密度、准确度的测定

配制低、中、高浓度（0.020 mg/L、0.100 mg/ L、0.180 mg/L）的标准样品进行精密度和准确度测 试。每个标准样品重复测定6次，计算每个标准样品 平行测定结果的平均值、相对标准偏差和加标回收 率。详见表4。

由表3可知：3个有证标准物质的测定值均在 给定的允许误 差范围内，其 相 对 标准偏 差 分别 为0.8%、0.5%、0.3%，相对误差分别为-2.9%、 -2 . 0 %、-1. 2 %。由表 4可知：三个标准 样 品精 密度分别为0.3%、0. 5%、0.4%，回收率分别为 98%～100%、100%～101%、100%～101%，均满足 《水和废水监测分析方法》（第四版）中所提到的六价铬室内相对偏差≤10%，相对误差≤±5%，回 收率85%～115%的要求[12]。

2.8 实际样品及实际样品加标的测定

本试验选取某地表水和某地下水开展实际样 品及样品加标测定。取均匀样品50.00 mL于50 mL 具塞比色管中，按照与标准曲线相同的步骤进行测 定。通过对某地表水饮用水和某地下水样品及低、 中、高三个浓度（0.020 mg/L、0.100 mg/L、0.180 mg/L）水平的加标样品分别进行6次重复测定。计 算每个样品平行测定结果的平均值和加标回收率。 详见表5、表6。

由 表 5 、表 6 可 知 ：实 际 样 品 加 标 回 收 率 95%～102%，满足《水和废水监测分析方法》（第四版） 中所提到的六价铬加标回收率85%～115%相关要求[12]。

3 结 语

本次方法验证过程中，参加验证的所有人员 对相关标准方法进行了培训学习，并熟练掌握了运 用GB/T 5750.6—2023测定生活饮用水六价铬的监 测分析要领；分光光度计等仪器均经过了计量检定 机构检定且检定结果合格，并在检定有效期内；所 使用的化学试剂纯度/技术指标均满足方法标准要 求；实验室环境条件满足方法标准要求。

通过对标准方法各项性能指标进行验证可知： 六价铬标准曲线线性相关系数为0.9999，检出限为 0.0007 mg/L，测定下限为0.0021 mg/L，有证标准物 质均在保证值范围，低、中、高浓度标准样品的精密 度相对标准偏差分别为0.3%、0.5%、0.4%，低、中、 高浓度标准样品的回收率范围分别为98%～100%、 100%～101%、100%～101%，地表水实际样品的加标 回收率为95%～102%，地下水实际样品的加标回收 率为99%～102%。综上，证明了本实验室在人员、 试剂、环境、仪器设备、方法等性能指标方面均满 足标准方法要求，表明本实验室具备依照《生活饮 用水标准检验方法 第6部分：金属和类金属指标》 （GB/T 5750.6—2023）标准进行生活饮用水六价铬 监测分析的能力。

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作者简介

胡艳，硕士，工程师，研究方向为环境监测与分析。

（责任编辑：张瑞洋）