水中六价铬的测定 二苯碳酰二肼分光光度法

'水中六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法大连理工大学环境与生命学院 一．实验目的1.掌握二苯碳酰二肼分光光度法(DPC法)测定水中六价铬的原理及方法；2.熟悉分光光度计的使用方法。 一．实验原理在酸性介质中，Cr6+与二苯碳酰二肼(CHNO，简称13144DPC)反应生成紫红色络合物，该紫红色络合物溶液的最大吸收波长为540nm，并且其摩尔吸光系数为4×104L•mol-1•cm-1。+NHNHC6H5NHNHC6H56++CrOCOCCr3+NHNHC6H5NNC6H5紫红色络合物若测定总铬，先用高锰酸钾将水样中的Cr3+氧化为Cr6+，再用本法测定。 二．实验原理本法适用于地面水和工业废水中Cr6+的测定。Mo6+、Hg+、Hg2+、V5+的存在或Fe3+大于1mg/L，会使水样显色或与显色剂反应生成有色化合物，但在本方法的显色酸度下反应不灵敏。钼和汞含量低于200mg/L不会干扰测定。V5+含量高于4mg/L就会干扰测定，10min后可自行褪色。水样中含有氧化性及还原性物质(ClO-、Fe2+、SO2-、SO2-323等)、水样有色或混浊，必须进行预处理。DPC法测定Cr6+的范围为0.004-1.0mg/L，当取样体积为50mL时，使用光程为30mm比色皿，方法的最低检出浓度为0.004mg/L，使用光程为10mm比色皿，测定上限浓度为1.0mg/L。 三．实验设备(1)分光光度计，配10mm、30mm比色皿(2)恒温干燥箱(3)分析天平(4)刻度移液管，1mL、2mL、5mL(5)50mL具塞比色管 四．实验试剂(1)0.2%(m/V)氢氧化钠溶液：将1g氢氧化钠溶于500mL新煮沸放冷的水中。(2)氢氧化锌共沉淀剂：8g硫酸锌(ZnSO•7HO)溶于100mL水42配成溶液I；2.4g氢氧化钠溶于120mL新煮沸放冷的水配成溶液II。溶液I和溶液II混合后为氢氧化锌共沉淀剂。(3)4%(m/V)高锰酸钾溶液：将4g高锰酸钾加热和搅拌条件下溶于约50mL水中，稀释定容至100mL。(4)20%(m/V)尿素溶液：将20g尿素[(NH)CO]溶于水，并稀22释定容至100mL。(5)2%(m/V)亚硝酸钠溶液：将亚硝酸钠2g溶于水，并稀释定容至100mL。 四．实验试剂(6)铬标准贮备液称取重铬酸钾0.2829克120℃，2小时水0.100mg/mL六价铬 四．实验试剂(7)铬标准溶液吸取5.00mL铬标准贮备液500mL1.00μg六价铬/mL使用当天配制 四．实验试剂(8)二苯碳酰二肼溶液二苯碳酰二肼(C13H14N4O)0.2g50mL丙酮100mL冰箱中保存，色变深后不能使用 四．实验试剂(11)(1+1)硫酸：将硫酸(ρ＝1.84g/mL)缓缓加入到同体积水中，混匀。(12)(1+1)磷酸：将磷酸(ρ＝1.69g/mL)缓缓加入到同体积水中，混匀。(13)丙酮(14)硝酸(15)硫酸(16)(1+1)氢氧化铵溶液 五．实验步骤1.样品的预处理(1)一般清洁的地面水可直接测定。(2)如果水样有颜色但不深，需进行色度校正。(3)浑浊或色度较深的水样，应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过滤处理。(4)水样中存在Fe2+、SO2-、、SO2-等还原性物质：取适量水323样(含Cr6+少于50μg)置于50mL具塞比色管中，加水稀释至标线，加入4mL显色剂II，混匀，放置5min后，加入1mL(1+1)硫酸溶液酸化，摇匀。放置5-10min后，于波长540nm处，用10或30mm比色皿，以水为参比溶液，测定吸光度。并以同法作标准曲线。 五．实验步骤(5)水样中存在次氯酸盐等氧化性物质：取适量水样(含Cr6+少于50μg)置于50mL具塞比色管中，加水稀释至标线，加入(1+1)硫酸溶液、(1+1)磷酸溶液各0.5mL，20%(m/V)尿素溶液1.0mL，摇匀。边摇边逐滴加入1mL2%(m/V)亚硝酸钠溶液，待气泡除尽后，加入2mL显色剂I(或显色剂II)，放置5-10min，于波长540nm处，用10或30mm比色皿，以水为参比溶液，测定吸光度。(6)当水样中含有大量有机物时，须先采用硝酸-硫酸消解。(7)水样经锌盐沉淀分离预处理后，若仍含有有机物干扰测定时，可用酸性高锰酸钾氧化破坏有机物，然后再测定。 五．实验步骤2.标准曲线的绘制向9支50mL具塞比色管中分别加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00mL铬标准溶液I(或铬标准溶液II)，用水稀释至标线后，加入(1+1)硫酸、(1+1)磷酸各0.5mL，摇匀。加入2mL显色剂I(或显色剂II)，摇匀。放置5-10min后，于540nm波长，用10或30mm光程的比色皿，以水作参比，测定吸光度并作空白较正。用最小二乘法计算吸光度对Cr6+含量标准曲线的回归方程。 五．实验步骤2.标准曲线的绘制Yb=Xa+Y——(A-A)，标准溶液吸光度(A)与试剂空白液吸光度(A)之00差；X——Cr6+的含量(μg)；b——标准曲线回归方程的斜率；a——标准曲线回归方程的截距。 五．实验步骤3.水样测定取适量(含Cr6+少于50μg)无色透明水样或经预处理的水样，置于50mL具塞比色管中，用水稀释至标线后，加入(1+1)硫酸、(1+1)磷酸各0.5mL，摇匀。加入2mL显色剂I(或显色剂II)，摇匀。放置5-10min后，于540nm波长处，用10或30mm光程的比色皿，以水作参比，测定吸光度并作空白较正。 六．实验结果计算"6+(A−A0−a)Cr（Cr,mg/L）=b×VA′——样品溶液的吸光度；A——试剂空白液的吸光度；0b、a——标准曲线回归方程的斜率和截距；V——水样的体积(mL)。 七．思考题1.如何进行空白校正？2.水样测定过程中哪些量需要精确称量？3.如何测定水样中的Cr3+？ 八．注意事项1.所有玻璃仪器(包括采样用的)，要求内壁光洁，且不能用重铬酸钾洗液洗涤，可用硝酸-硫酸混合液或洗涤剂洗涤，洗涤后要冲洗干净。2.铬标准溶液有两种浓度，其中铬标准溶液II适用于Cr6+含量高的水样测定，同时标准曲线绘制和水样测定时对应采用显色剂II和10mm比色皿。3.Cr6+与二苯碳酰二肼反应时，显色酸度一般控制在0.05-0.3mol/L(1/2HSO)，以0.2mol/L显色最好。同时，温度和放置时24间对显色也有影响，温度为15℃时，放置5-15min颜色即稳定。 八．注意事项4.如测定清洁地下水，显色剂可按下法配制：溶解0.20g二苯碳酰二肼于95%乙醇100mL中，边搅拌边加入(1+9)硫酸400mL。此法配制的显色剂在冰箱中可保存一个月，在显色时直接加入2.5mL即可，不必再加酸。加入显色剂后要立即摇匀。5.采用预处理方法(5)或(7)去除水样中次氯酸盐等氧化性物质或有机物干扰时，加入20%(m/V)尿素溶液和2%(m/V)亚硝酸钠溶液的顺序应为先加尿素溶液，再加亚硝酸钠溶液。'