水泥中水溶性鉻的限量測(cè)定及條件控制

劉淑紅

常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工學(xué)院（213012）

水泥中水溶性鉻的限量測(cè)定及條件控制

劉淑紅

常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工學(xué)院（213012）

主要介紹了分光光度計(jì)法測(cè)定水溶性六價(jià)鉻離子含量的方法，分析了從酸堿度、測(cè)定波長(zhǎng)、顯色時(shí)間、顯色劑用量等方面得出最佳的測(cè)定條件。

水溶性六價(jià)鉻離子；分光光度法；二苯碳酰二肼

水泥中含有一定的鉻離子，鉻的存在價(jià)態(tài)有三種：金屬鉻、三價(jià)鉻和六價(jià)鉻。對(duì)身體有害的是六價(jià)鉻，極易溶于水，危害很大。金屬鉻和三價(jià)鉻只能在高溫、堿性即氧化條件下才能轉(zhuǎn)化為六價(jià)鉻，無害。

水泥中水溶性鉻的測(cè)定方法是采用二苯碳酰二肼分光光度法，將水泥試樣、標(biāo)準(zhǔn)砂和水?dāng)嚢璩伤嗄z砂，過濾。濾液中加入二苯碳酰二肼，調(diào)整酸度、顯色，在540 nm處測(cè)定溶液的吸光度，在工作曲線上查得溶液中鉻濃度，折算出水泥中的水溶性鉻含量［1］。

1　試驗(yàn)注意事項(xiàng)

1）試樣制備

按照GB/T 12573方法取樣，取樣過程要有代表性和均勻性，用縮分器或四分法縮分至1 000 g。有些企業(yè)為了控制六價(jià)鉻離子含量，可能在粉磨的過程中加入了還原劑，將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻。為了防止三價(jià)鉻在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置，氧化為六價(jià)鉻，在制備試樣的過程，動(dòng)作要迅速，不能在空氣中放置時(shí)間過長(zhǎng)。制備好的試樣放置在密封、潔凈、干燥的容器中。

2）試驗(yàn)用水

在制備膠砂的過程中，一定要嚴(yán)格控制用水量225 mL，攪拌鍋、攪拌葉片不要用潮濕抹布擦拭，試驗(yàn)用水采用三級(jí)蒸餾水，不能用自來水。

3）二苯碳酰二肼溶液

二苯碳酰二肼微溶于水，溶于熱醇、丙酮，在空氣中漸變成紅色，須避光貯存。在本次試驗(yàn)中二苯碳酰二肼是測(cè)定六價(jià)鉻含量的顯色劑，六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色化合物，用分光光度計(jì)在540 nm處進(jìn)行測(cè)量。配制溶液用丙酮做溶劑，配制好后保存在棕色試劑瓶中避光保存，溶液不能放置時(shí)間過長(zhǎng)，使用期限為一周［2］。

4）鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液

鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液是繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線用的溶液。標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度配置一定要準(zhǔn)確，保證其實(shí)際使用濃度和標(biāo)準(zhǔn)值在允許偏差范圍內(nèi)。

5）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

本次測(cè)定采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算結(jié)果，也就是利用鉻的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定吸光度，繪制含量與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。這個(gè)過程中，要求操作一定要規(guī)范，數(shù)據(jù)一定要準(zhǔn)確，尤其是移液管移取溶液的操作不能出現(xiàn)誤差。

6）水泥中水溶性鉻的測(cè)定條件

為了得到更準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要從酸堿度、測(cè)定波長(zhǎng)、顯色時(shí)間、顯色劑用量等方面得出最佳測(cè)定條件。

①酸堿度對(duì)試驗(yàn)的影響

試驗(yàn)考慮到二苯基碳酰二肼與水溶性鉻顯色的pH值范圍，試驗(yàn)顯色前調(diào)解溶液不同的pH值，在保持其他測(cè)定條件不變的情況，測(cè)定溶液的吸光度［3］。試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1　不同pH值溶液的吸光度

試驗(yàn)表明，pH值在2.0～2.5之間，吸光度最大，測(cè)定效果最好。

②顯色時(shí)間的選擇

不同的顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)需要的時(shí)間不一樣，顯色反應(yīng)有快有慢，必須要等顯色反應(yīng)完成后才能進(jìn)行測(cè)定。在保持其他條件不變的情況，在1～60 min內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，顯色反應(yīng)進(jìn)行10 min以后，吸光度增大緩慢，說明顯色反應(yīng)完成，在15 min時(shí)吸光度達(dá)到最大，所以本試驗(yàn)顯色反應(yīng)時(shí)間為15 min。

③顯色劑用量的影響

pH值在2.0～2.5之間，其他條件不變的情況下，將2.5 mg/mL的二苯基碳酰二肼顯色劑加入不同量進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在加入5.0 mL時(shí)，吸光度達(dá)到最大，所以本試驗(yàn)最佳顯色劑用量為5.0 mL。

④波長(zhǎng)的選擇

使用分光光度計(jì)測(cè)定物質(zhì)含量，波長(zhǎng)的選擇尤為重要，選擇波長(zhǎng)的原則是“吸收最大，干擾最小”。在其他測(cè)定條件不變的情況下，改變波長(zhǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)表明在波長(zhǎng)540 nm處，溶液吸光度達(dá)到最大，此時(shí)是最合適的測(cè)量波長(zhǎng)［4］。

2　結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定水泥中水溶性六價(jià)鉻離子是可行的，檢測(cè)結(jié)果能夠滿足重復(fù)性和再現(xiàn)性的要求。檢測(cè)步驟中各個(gè)條件是最佳的檢測(cè)條件，在操作過程中注意試樣處理、溶液配制的準(zhǔn)確性。同時(shí)強(qiáng)調(diào)一下分光光度計(jì)的調(diào)試，不能忽略儀器的校準(zhǔn)。

［1］水泥中水溶性鉻（VI）的限量及測(cè)定方法.

［2］郭忠縣，余麗.硝基水楊基熒光酮分光光度法測(cè)定微量鉻（Ⅵ）的研究［J］.分析測(cè)試學(xué)報(bào)，15（6）.

［3］李艷廷，李方.環(huán)境中無形鉻形態(tài)分析研究進(jìn)展［J］.化學(xué)研究與應(yīng)用，12（5）.

［4］蘇雪妮，張志廣.分光光度法測(cè)定六價(jià)鉻影響因素概述［J］.廣州化工，2009（06）.