火焰原子吸收法測定工業(yè)廢水中的總鉻含量

肖 雯

(廣州市二輕系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 廣州510220)

鉻雖然是人體中必需的微量元素， 但也是環(huán)境中的主要污染物。特別是現(xiàn)在各種工業(yè)得到快速的發(fā)展， 隨之的是大量工業(yè)廢水的排放，若這些工業(yè)廢水中的鉻含量超標(biāo)的話，則會造成十分嚴(yán)重的水污染。 因此，測定工業(yè)廢水中總鉻的含量受到了環(huán)境保護(hù)工作者的極度關(guān)注。 目前，國際上測定工業(yè)廢水中總鉻含量使用的方法是火焰原子吸收法，此方法因?yàn)榫哂胁僮骱啽恪㈧`敏度和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，一直都得到廣泛的應(yīng)用。本文就火焰原子吸收法測定工業(yè)廢水中的總鉻含量進(jìn)行了探討，以期能為測定工業(yè)廢水中總鉻含量的方法提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器

原子吸收分光光度計(jì)，鉻空心陰極燈；超純水機(jī)。

1.2 試劑

分析時(shí)除另有說明的，其它均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，實(shí)驗(yàn)用水為新制備的去離子水。

鹽酸(HCl)：=1.19g/mL，優(yōu)級純；鹽酸溶液，1＋1；硝酸(HNO)：=1.42 g/mL，優(yōu)級純；硝酸溶液，1＋3；過氧化氫(HO)：30%，優(yōu)級純；氯化銨水溶液，10%：準(zhǔn)確稱取10.00g 氯化銨(NHCl)，置于小燒杯中用少量水溶解，然后全量轉(zhuǎn)移到100mL 容量瓶中，用水定容至標(biāo)線，搖勻；鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液，1000mg/L：冰箱中2～4℃保存；鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液，50mg/L：準(zhǔn)確移取鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液5mL 至100mL 容量瓶中，加入鹽酸溶液10mL，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。 用時(shí)現(xiàn)配。

1.3 方法原理

將試樣噴入火焰， 在空氣－乙炔富燃火焰中形成的鉻基態(tài)原子對357.9nm 產(chǎn)生吸收。 在一定條件下，吸光度與試液中鉻的濃度成正比。

1.4 配制工作曲線

準(zhǔn) 確 移 取 鉻 標(biāo) 準(zhǔn) 使 用 液0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00mL 于50mL 容量瓶中，分別加入2.5mLNHCl 溶液和5.0mL 鹽酸溶液，用水定容至標(biāo)線，搖勻，配制成鉻含量為0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。 然后按照優(yōu)化后的條件，由低濃度到高濃度的順序測定標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的吸光度，用減去空白的吸光度與相對應(yīng)的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mg/L)繪制工作曲線。

1.5 樣品測定

按照已優(yōu)化的儀器條件測定試樣的吸光度，扣除全程序空白吸光度后，從校準(zhǔn)曲線上查出試樣中鉻的濃度。每測定10 個樣品要進(jìn)行一次儀器零點(diǎn)校正，并吸入一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查靈敏度是否發(fā)生了變化。

2 儀器條件優(yōu)化

2.1 乙炔流量的影響

設(shè)定狹縫寬度為0.2nm，燃燒頭高度為9mm，空氣流量為400L/h，調(diào)節(jié)乙炔流量為60～120L/h，以1mg/L 鉻標(biāo)液為測試溶液，連續(xù)測定6次，計(jì)算6 次測定吸光度均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，考查乙炔流量對靈敏度和重復(fù)性的影響。

從中看出，隨著乙炔流量的增加，靈敏度呈先上升后降低的趨勢，當(dāng)乙炔流量為90～100L/h 時(shí)，靈敏度較好，且在該范圍內(nèi)，重現(xiàn)性也較好，因此選擇乙炔流量為100L/h。

2.2 燃燒頭高度的影響

設(shè)定狹縫寬度為0.2nm，乙炔流量為100L/h，空氣流量為400L/h，調(diào)節(jié)燃燒頭高度為5～12mm，以1mg/L 鉻標(biāo)液為測試溶液，連續(xù)測定6次，計(jì)算6 次測定吸光度均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，考查燃燒頭高度對靈敏度和重復(fù)性的影響。

從中看出， 靈敏度隨著燃燒頭高度的升高呈先上升后降低的趨勢，燃燒頭高度為7～10mm 時(shí)，靈敏度較高，當(dāng)燃燒頭高度為9mm 時(shí)，靈敏度最好，因此確定燃燒頭高度為9mm。

2.3 狹縫寬度的影響

設(shè)定乙炔流量為100L/h， 空氣流量為400L/h， 燃燒頭高度為9mm，調(diào)節(jié)狹縫寬度為0.2～1.2nm，以1mg/L 鉻標(biāo)液為測試溶液，連續(xù)測定6 次，計(jì)算6 次測定吸光度均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，考查狹縫寬度對靈敏度和重復(fù)性的影響，狹縫寬度0.2nm 時(shí)，靈敏度最高，重復(fù)性最好。

3 結(jié)果分析

3.1 不同類型的酸對鉻的影響

分別選取鹽酸、硝酸和硫酸，配制不同酸含量的1mg/L 鉻標(biāo)液為測試溶液，測定吸光度值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，考查不同種類酸對測定結(jié)果的影響。

從中看出， 不同硝酸和硫酸含量1mg/L 鉻溶液的靈敏度均極低。1mg/L 鉻溶液鹽酸含量5%時(shí)，吸光度較高，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差最低，因此鹽酸的含量選擇為5%。

3.2 不同含量氯化銨對鉻測定的影響

配制1mg/L 鉻標(biāo)液，氯化銨含量分別為0、0.5%、1%、2%和5%，測定吸光度值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，考查不同含量的氯化銨對測定結(jié)果的影響。

鉻在氧化過程中常產(chǎn)生難熔的高溫氧化物，加入氯化銨可增加火焰中的氯離子， 使鉻生成易于揮發(fā)和原子化的氯化物。 從表5 看出，1mg/L 鉻溶液氯化銨含量0.5%時(shí)，吸光度最大，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差最低，因此氯化銨的含量選擇為0.5%。

3.3 線性范圍和靈敏度

每天繪制一條校準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)溶液系列在0～4mg/L 范圍內(nèi)，共繪制9d，見表1。

表1 校準(zhǔn)曲線比較分析

由表1 可知，在選定的條件下，斜率范圍是0.0784～0.0895，截距范圍是0.0033～0.0110，相關(guān)系數(shù)均等于大于0.9994，說明9 天校準(zhǔn)曲線較穩(wěn)定。 本方法以校準(zhǔn)曲線的斜率度量靈敏度， 斜率平均值約為0.086，即靈敏度為0.086。

3.4 檢出限和測定下限

按照樣品分析的全部步驟， 通過對7 個空白樣品的7 次測定，計(jì)算吸光度均值 、標(biāo)準(zhǔn)偏差、檢出限及測定下限，見表2。

由表2 可知，通過對7 個空白樣品的7 次測定，方法的檢出限平均值為0.08mg/L，測定下限為檢出限乘以4，結(jié)果為0.32mg/L。

3.5 方法的精密度

分別取低(0.25mg/L)、中(2.5mg/L)、高(4.5mg/L)濃度鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)測定6 次，見表3。

低中高3 個樣品的6 次測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為6.9%、1.5%、和1.0%，均達(dá)到方法學(xué)要求。

3.6 標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)測定

本方法測定標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所GSB07-1187-2000 標(biāo)準(zhǔn)參考樣，標(biāo)準(zhǔn)值為0.869±0.054mg/L，測定值為0.831～0.911mg/L(=9，平均值為0.876mg/L)，測定值在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，見表4。

表2 方法檢出限、測定下限測試數(shù)據(jù) mg·L-1

表3 精密度測試數(shù)據(jù) mg·L-1

表4 標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)測定結(jié)果 mg·L-1

4 結(jié)論

含鉻工業(yè)廢水會給人們的生存環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅。所以， 本文就火焰原子吸收法測定工業(yè)廢水中的總鉻含量進(jìn)行了探討。綜上所述，火焰原子吸收法具有操作簡便，靈敏度好、精確度和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，便于在工業(yè)廢水中測定工業(yè)廢水總鉻的含量，相信這種測定方法值得更廣泛的推廣，從而更易于測定廢水中鉻的含量。

［1］王新建，劉健.原子吸收火焰光度法測定水中總鉻實(shí)驗(yàn)條件的探討[J].醫(yī)學(xué)動物防制，2012（04）.

［2］劉榮臻.火焰原子吸收光度法測定廢水中總鉻[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2000（01）.