本文是一篇水利论文，发表在《水处理技术》上，杂志主要刊登各种水处理方法的研究和应用成果，尤其是膜技术在水处理、化工、电力、电子、煤炭、医药、食品、纺织、冶金、铁路、环保、军事等领域的应用成果，同时为水资源开发、工业用水除盐、工艺用水处理、超纯水制备、废水治理、水再生回用、海水淡化提供有效的新技术。
【摘 要】我国现行的测定水和废水中六价铬的标准方法是GB7467-87《二苯碳酰二肼分光光度法》，因为六价铬在地表清洁水和废水中存在的形式不尽相同，所以通过研究该标准中测定铬的方法的技术问题，提出一些基于该标准下优化实验操作的方法，消除试验中的干扰，准确地进行水和废水中六价铬的测定，保证结果的精密度和准确度。
【关键词】水和废水,六价铬,分光光度法,水利论文
铬是一种广泛分布于地壳中的金属元素，具有从+2价到+6价的广泛化合价，常见的价态是+3价和+6价。+6价的铬一般以CrO42-、Cr2O72-、HCrO4-这三种阴离子的形式存在于水体中，受到水体条件的影响，例如水体的pH值，水中存在的氧化或者还原物质，六价铬和三价铬会发生相互转化。水体中的铬主要来自于工业废水的排放，比如印染、电镀、含铬矿石加工和皮铬鞣剂等行业，它们是水体中铬的主要来源。铬的毒性与其价态有关，六价铬的毒性是三价铬的100倍并且很容易通过食物链在生物体内富集，比如水体中的铬会被鱼类或者其他海鲜吸收进而在人体内富集，其中六价铬更容易在人体中蓄积，会引起一系列中毒症状，轻者口角糜烂，重者恶心呕吐、腹泻甚至出现肾功能衰竭，所以一定要严格控制铬进入水体中。水体中铬的测定方法主要是经典的二苯碳酰二肼分光光度法，此外还有瑞利共振光散射法、原子吸收分光光度法、硫酸亚铁铵滴定法、催化动力学法、重铬酸钾法、荧光熄灭法等，但是目前最常用的还是第一种经典的方法。
一、实验原理
用二苯碳酰二肼分光光度法来测试水和废水中铬含量的原理是，调节水样pH为酸性，强氧化性的六价铬和二苯碳酰二肼发生氧化还原反应，生成一种呈现紫红色的络合物，这种络合物在540nm波长处有最强吸收，而且在一定浓度范围内，吸收强度和络合物浓度的关系符合朗博-比尔定律，根据该原理实现水体中铬含量的测定。
二、仪器与试剂
50ml具塞玻璃比色管;可运输的冷藏装置;pH试纸;去离子水;8%的硫酸锌溶液;2%的新制氢氧化钠溶液;1+1硫酸溶液;1+1磷酸溶液;紫外可见分光光度计。
三、技术问题探讨
1.储存水样的容器准备
实验中采用玻璃器皿采集水样，为了防止铬吸附于玻璃瓶内壁，必须保证瓶子内壁光滑洁净。所有的玻璃器皿都要彻底清洗干净，具体清洗步骤是：先用常规洗涤剂浸泡，再用一定浓度的硝酸溶液浸泡约15分钟左右，然后用自来水、纯水依次冲洗至洁净，之后烘干待用。其他用于计量的工具，比如移液管、容量瓶等一定要达到合格的水平才可使用，绝对不能用计量不准或者不干净的计量工具。
2.水样采集注意事项
不同水样中的铬含量也不尽相同，六价铬在酸性环境下容易被还原成三价铬，所以含铬水样的储存方法会对测定结果带来较大的影响。所以在水样收集完毕后，再向其中加入一定比例的氢氧化钠溶液或硝酸溶液，调节水样pH值至8-9，然后放置在冷藏设备中保持温度在0-4℃，采集样品后应尽快测定，放置时间不要超过24h。
3.试剂的选择和控制
在测定铬含量的实验过程中，应该严格按照GB7467-87《二苯碳酰二肼分光光度法》中规定的试剂纯度，本实验中关键的试剂是二苯碳酰二肼。二苯碳酰二肼，又称二苯胺基脲，二苯碳酰二肼，分子式为C13H14N4O，英文简称为DPCI，该试剂直接影响测定结果的准确性。纯净的二苯碳酰二肼为白色或者浅粉色结晶粉末，暴露在空气会逐渐变为红色。GB7467-87规定一定要选择最近生产的在有效期范围内的二苯碳酰二肼，国产的分析纯二苯碳酰二肼试剂一般都可以满足测试要求，如果分析要求比较高，可以采用分析纯以上级别的试剂或者采用国外进口试剂，尽可能多地降低空白试验的吸光度值。同时因为二苯碳酰二肼试剂具有还原性，暴露在空气中容易被氧化变质而逐渐失效，所以二苯碳酰二肼溶液应现配现用，用完之后将试剂保存在避光干燥阴凉的地方。
二苯碳酰二肼溶液的配制过程要注意一些问题，配制过程应严格遵守GB7467-87的规定，取一定量二苯碳酰二肼溶于丙酮中，再加水稀释至所需浓度，在稀释前一定要保证二苯碳酰二肼全部溶解于有机溶剂，否则会出现溶质结块现象，导致配制失败，造成试剂和时间的浪费。配制好的二苯碳酰二肼溶液应储存在棕色瓶中放置于冰箱中冷藏，当溶液的颜色变成棕黄色时一律丢弃重新配制，否则会使吸光度增大，使铬含量结果偏高。此外，溶液在冰箱中储藏时间过长时，会出现溶质的结晶现象，这是由于在低温下，二苯碳酰二肼的溶解度变小从而从溶液中析出，所以配制好的溶液不要在冰箱里贮存太长时间，最好现配现用。
4.调节水样pH值
GB7467-87规定的最佳待测pH值为7，所以拿到水样后，应先用pH试纸测试一下样品的pH值，然后根据实际情况选择一定浓度的酸或者碱溶液加入水样中调节pH值到7，再进行下一步测试。如果需要加入大量的酸或者碱，可以配制浓度大的酸溶液或碱溶液，同时注意加入的体积不应超过水样体积的0.5%，否则会显著增加样品液体的体积，给实验带来较大的误差。
5.杂质离子的干扰和消除
水和废水中不仅存在铬离子，还会存在一些其他的金属离子，比如三价铁离子、亚汞离子、汞离子和五价钒离子等。以三价铁离子为例，在酸性条件下，三价铁离子达到一定浓度后也会与二苯碳酰二肼发生反应生成黄色络合物，由此带来实验误差。但是三价铁离子可以与过量的磷酸生成无色的络合离子，这样就可以消除三价铁离子的影响。那么在实际的操作中，可以在溶液中加入适量磷酸，不仅可以调节溶液pH，还可以掩蔽三价铁离子，消除其对实验的干扰。亚汞离子、汞离子虽然也会和二苯碳酰二肼发生显色反应，但是在本实验的条件下，并不会对实验造成干扰。但值得一提的是，五价钒离子即使在浓度很低的情况下也会与二苯碳酰二肼发生显色反应，但特殊的是颜色会在5分钟左右迅速褪去，所以实验中才有了反应10分钟后再进行分析的规定，这样也有效地消除了五价钒离子的干扰。
6.色(浊)度干扰的消除
有两种方法可以消除色(浊)度带来的干扰。一，如果采集到的水样较为清洁，呈现微红色、淡绿色或者水体有点浑浊，可以运用色(浊)度校正法预处理，能够有效地消除干扰。二，如果采集到的水样是受到严重污染的地表水或者工业排放的废水，水样很浑浊，呈现出墨绿色、深红色或黑灰色，此时要采用锌盐沉淀分离法对水样预处理，消除干扰。两种方法已经被广泛采用，并被诸多文献采用。
四、总结
本文系统探讨了应用国标经典分析方法—GB7467-87测定水和废水中六价铬的方法原理、仪器试剂和一些关键操作技术问题。分别从容器和仪器的准备、试剂的选择、如何消除杂质离子的干扰以及如何预处理受到轻微污染或者严重污染的水样，在国标的基础上加强了整个实验过程的严谨性和准确性，为今后的测定提供参考方法。
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