環境監測中水質六價鉻測定影響因素分析

林 威（南平市環境監測站，福建南平353000）

環境監測中水質六價鉻測定影響因素分析

林 威（南平市環境監測站，福建南平353000）

隨著工業的不斷發展，水污染已經成為了最重要的污染形式。其中六價鉻是水中較為常見的污染物，對于人體具有較強的毒害性，所以六價鉻被視為水環境監測最為重要的指標之一。本文主要闡述環境監測中水質六價鉻測定的影響因素，希望能夠對相關人士有所幫助。

環境監測；六價鉻；測定；影響因素

引言

六價鉻屬于非常嚴重的有毒致癌物質，鉻污染主要來源于幾個方面，分別為：印刷廠、皮革加工廠、電鍍以及鋼鐵冶煉等工廠排放的廢氣與廢水等。而由上述問題引起的水污染中，六價鉻污染是最為常見的形式之一，所以在水環境監測中六價鉻是必須監測的內容。環境水質六價鉻測定方法較多，其中二苯碳酰二肼分光光度法憑借其使用范圍廣、線性范圍寬、靈敏度高、施工操作簡單以及抗干擾能力強等眾多優勢得到工作人員的廣泛青睞。但是其在操作過程中還是會受到一定因素的影響，所以需要對這些影響因素進行分析，找到問題的解決辦法，進一步提升水質監測的準確性。

1 測試方法的工作機制

其主要的工作機制是：在溶液pH值為酸性的介質中，一旦水體樣本中含有強氧化性的六價鉻離子，其就會和二苯碳酰二肼發生氧化還原反應，將二苯碳酰二肼氧化成二苯索爾氨基脲，與此同時，自身六價鉻離子還會還原成三價鉻離子并與新出現的化合物二苯索爾氨基脲發生物力反應出現紫褐色的沉淀物。在一定條件下，所出現的紫褐色沉淀物顏色的深度會隨著六價鉻離子濃度的減少而變深，并且和二者之間的吸光度都符合朗伯-比爾定律，在波長為540nm的區域具有最大的吸收能力，這樣就能夠實現水樣六價鉻的測定。

2 測定儀器以及所用試劑

2.1 分光光度計的選擇

所采用的分光光度計光譜帶寬一定要符合測試項目需求，從而確保測定數據的準確性。要保證光度計的最小分度值在1μm，要將吸光度范圍控制在0～2范圍內，同時要具有相應的顯示功能。

2.2 比色皿的調試

在對比色皿進行調試的時候，必須在其中添加無污染的蒸餾水，通過能夠吸收最小比色皿的吸光度作為判斷的標準，對剩余比色皿的吸光度進行測試。在進行比色皿光程長度校正過程中，可以在比色皿中注入吸光度為0.4的溶液來測定吸光度，將標準比色皿的吸光度作為1來計算需要校正比色皿的吸光度比值。

2.3 測定試劑

要保證測定所用純凈水以及實際不含鉻，并且要確保測定所用到的玻璃器皿內壁具有良好的光潔度，避免將鉻離子吸附到內壁上。使用之前要通過硝酸以及硫酸混合液來清洗，之后用自來水和純水清洗干凈即可。

3 環境監測中水質六價鉻測定影響因素討論

3.1 水樣的存儲以及收集

每一種行業由于其自身的特點不同，從而導致其水樣中六價鉻的含量也是不同的，并且具有較大的差距，所以在進行測定時水樣的采集和保存對于測定的結果有非常重要的影響，另外在酸性溶液中，六價鉻比較容易被還原為三價格。所以需要采用瓶體容積為250mL的硬質無色透明的玻璃瓶進行水樣采集時，要保證瓶體內壁光潔沒有磨損，同時要向水樣中添加4g/L的NaOH溶液或者是稀硝酸溶液，通過pH試紙測定水樣的pH在8～9范圍內，之后將水樣至于0～4℃環境冷藏保存，要在24h之內進行水樣測定。

3.2 顯色劑配制以及選用

在對樣品實施檢測的時候，必須通過特定的顯示劑才會使其顏色發生變化，顯示劑的純度越高檢測的結果就越準確。一般來說，把顏色為淺紅色或者白色的二苯碳酰二肼作為顯示劑最佳，但是在使用的過程中，應當盡量避免長時間暴露在空氣中。在對溶液進行配制的時候，應當盡可能選用保質時間長且出廠時間短的產品。如果對于分析的最終結果要求比較高可以選擇純試劑或者質量更好的進口試劑，確保空白試驗符合吸光度方面的規定。試劑必須保存在干燥器皿中且同時需要進行密封處理、避免長時間光照。

在對顯示劑進行配制的過程中，由于二苯碳酰二肼在乙醇或者丙酮溶液中分解的速度相對較慢，因此，必須等到二苯碳酰二肼粉末和溶劑完全融合之后才可以向混合溶液中添加蒸餾水，使其濃度以及量符合規定的要求，如果沒有按照嚴格的規定進行操作就會導致最終配制的顯示劑無法發揮作用。配置完成的顯色劑必須冷藏在棕色的試劑瓶中，若是發現溶液的顏色較深則禁止使用，否則很大幾率導致水樣的吸光度不斷增加，影響最終測定的結果。對于六價鉻顯色劑Ⅱ來說，如果對其進行冷藏處理就會導致其因為持續低溫而發生晶體析出的狀況，不能進行正常使用，因此，六價鉻顯色劑Ⅱ不宜提前配制，可以在使用時現用現配，并且不宜長時間置于溫度較低的位置進行冷藏。

3.3 對于水樣的初步處理

（1）金屬離子的干擾以及消除。對水樣六價鉻測定有影響的金屬離子很多，包括：汞離子以及亞汞離子、六價鉬離子、三價鐵離子、無價釩離子等等。在酸性介質中，若是三價鐵離子的含量在400μg以上就會和二苯碳酰二肼發生相應的顯色反應，就會生成黃色的化合物從而對測定結果有相應的干擾。為了避免出現此種情況，可以在測定過程中采用磷酸，這樣不但能夠對水樣溶液的顯色酸度有所調節，同時還能使得三價鐵離子與過量的磷酸進行反應而生成無色的絡合離子，從而有效消除這些因素對于顯色反應的影響。

在此種顯色酸度情況下，汞離子、亞汞離子以及鉬和二苯碳酰二肼發生顯色反應靈敏度相對較差，在汞以及鉬的濃度達到了200mg/L的前提下對測量的結果就不會產生影響。如果水體樣本中礬的含量達到了4mg/L之上時也不會對檢測造成影響。如果待測水體樣本礬濃度較低，那么二苯碳酰二肼與礬反應產生的混合物在15min之內就會慢慢褪色，這就要求其必須在添加顯示劑15min之后在開始吸光度檢測的工作，這樣就可以有效避免其它有色物質對測量結構產生的影響。

（2）色濁度的干擾以及消除。如果采用分光光度法進行水樣的測定，樣品基體溶液原本所具有的顏色會對顯色物質的測定造成一定的干擾。在六價鉻的標準分析方法當中可以通過色濁度校正法以及鋅鹽沉淀分離法來將干擾消除掉。兩種方法使用的情況是不同的。

色濁度校正法主要用在對無色微渾或者顏色較淺的清潔水樣進行分析，若是溶液的渾濁度較大（例如膠體溶液、懸濁液、乳濁液等等）就會造成部分入射光發生散射，從而造成實測吸光度增大，影響測定的準確性。通過相關實驗得知，在進行清潔地表測定時，通過純水作為參比，在進行吸光度測定時還是會對數值具有一定影響。所以在實驗室進行樣品測定時，對于清潔的地表水也要進行色濁度校正。

鋅鹽沉淀分離法主要用于對顏色深且渾濁程度高同時受污染程度較為嚴重的工業廢水或者地表水進行預處理。此種方式主要是通過Zn（OH）2共沉淀劑對于有色水樣進行絮凝沉淀，使用慢速濾紙對其進行過濾處理之后才能開始檢測工作。使用這種方法對樣本水體進行檢測的時候，必須和沒有經過任何處理的樣本水體進行對照，操作過程十分繁瑣，所以需要致力于進行鋅鹽沉淀分離法的改進，這樣才可以減小誤差、優化檢測工序，從而增加檢測結構的精確率。

3.4 顯色水樣和不顯色水樣的測定

水樣中存在著某些氧化物，包括過氧化物、次氯酸鹽、游離氯、高氯酸鹽等等，這些物質可以產生和六價鉻氧化二苯碳酰二肼同樣的顯色反應，通過這些物質的作用使得水樣呈現出紫紅色，從而影響到測定結果的準確性。對于那些顯示顏色的水樣溶液來說，可以重新選取同樣體積的水樣先進行氧化性干擾物質預處理之后再進行相應的測定。對于那些沒有明顯顯色反應或者沒有顯色的水樣就需要考慮到還原性干擾物質（主要包括：亞硫酸鹽、二價鐵、硫化物、亞硝酸鹽、硫代硫酸鹽、酸性溶液等）的作用，其可能會一定程度上削弱顯色反應的作用，從而造成測定結果較低。

3.5 實驗室標準樣品的測定

在進行標準密碼樣品測定過程中，因為事先并不知道密碼樣品的濃度，所以需要先按照大體的濃度范圍選擇繪制校準曲線采用的標準使用液濃度和顯色劑濃度，盡可能將所取密碼樣品的體積以及所測組分的含量保證在工作曲線中段范圍，盡可能多取樣品溶液而縮減樣品稀釋倍數，最少要保證3個以上平行樣本的測定數量，確保密碼標準樣品濃度測定的準確性。

4 結束語

六價鉻屬于非常嚴重的有毒致癌物質，在水污染中六價鉻污染是最為常見的形式之一，所以在水環境監測中六價鉻是必須監測的內容。由于二苯碳酰二肼分光光度法具有干擾因素少、實施方便、靈敏度高、線性范圍寬以及適用范圍廣等優點，在水質測定中得到了廣泛的應用。通過此種方法能夠得到水質六價鉻測定的相關影響因素，這樣就能夠采用針對性措施進行控制，從而提升環境監測中水質六價鉻測定的準確性。

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2095-2066（2016）34-0009-02

2016-11-19