濁點萃取分光光度法測定水中Cr（Ⅵ）

左銀虎

（常州工程職業(yè)技術學院 制藥與環(huán)境工程學院，江蘇 常州 213164）

濁點萃取分光光度法測定水中Cr（Ⅵ）

左銀虎

（常州工程職業(yè)技術學院 制藥與環(huán)境工程學院，江蘇 常州 213164）

利用二苯碳酰二肼顯色，Triton X-100-正辛醇濁點萃取，建立了一種分光光度法測定水中Cr（Ⅵ）的新方法，并探討了不同測定條件對測定效果的影響。優(yōu)化后的測定條件為（總體積50 mL）1 mol/L稀硫酸加入量1.0 mL、2 g/L二苯碳酰二肼溶液加入量1.5 mL、10 g/L Triton X-100溶液加入量1.5 mL、3 g/L苯甲酸溶液加入量4.0 mL、正辛醇加入量5.0 mL。Cr（Ⅵ）質(zhì)量濃度在0～20 μg/L范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律，線性回歸方程的相關系數(shù)為0.995 5。該方法應用于水樣中痕量Cr（Ⅵ）的測定，相對標準偏差小于2.5%，加標回收率為95.7%。

濁點萃取；六價鉻；二苯碳酰二肼；分光光度法

鉻及其化合物是化工行業(yè)重要的無機化工產(chǎn)品，廣泛應用于醫(yī)藥、化工、電子、皮革加工等領域，隨之帶來的含鉻廢水污染不容忽視。鉻在水體中主要以Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的 形式存在，Cr（Ⅵ）毒性是Cr（Ⅲ）的100倍，國家將水中的Cr（Ⅵ）含量作為環(huán)境監(jiān)測的重要內(nèi)容。

測定Cr（Ⅵ）通常采用分光光度法、原子吸收光譜法、電化學分析法、熒光法、在線檢測儀器等［1-2］。國家標準測定Cr（Ⅵ）采用了二苯碳酰二肼分光光度法［3-4］。該法靈敏度高，選擇性好，最低檢出質(zhì)量濃度為0.004 mg/L，因而得到了廣泛運用。但是對于痕量Cr（Ⅵ），由于方法靈敏的度限制而無法測定，故必須對水樣中的Cr（Ⅵ）進行分離富集后再進行測定。對Cr（Ⅵ）的萃取濃縮—分光光度法測定的研究較少，主要采用聚乙二醇［5-6］或固相萃取柱［7］進行，操作繁雜。

本工作利用二苯碳酰二肼顯色及Triton X-100-正辛醇濁點萃取，建立了一種分光光度法測定水中Cr（Ⅵ）的新方法，并探討了測定條件對測定結(jié)果的影響。

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

100 μg/mL Cr（Ⅵ）貯備液：稱取于110 ℃干燥2 h的優(yōu)級純重鉻酸鉀（0.282 9± 0.000 1） g，用水溶解后移至1 000 mL容量瓶中，稀釋至標線，搖勻。

2 g/L二苯碳酰二肼溶液：稱取二苯碳酰二肼0.2 g溶于50 mL丙酮中，加水稀釋至100 mL搖勻，貯于棕色瓶置冰箱中保存。

Cr（Ⅵ）操作液：將Cr（Ⅵ）貯備液用水逐級稀釋至1 μg/mL；10 g/L Triton X-100溶液；1 mol/L稀硫酸；3 g/L苯甲酸溶液；正辛醇。

TU-1810PC型紫外-可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司。

1.2 測定方法

在50 mL比色管中依次加入0.4 mL稀硫酸、1.5 mL二苯碳酰二肼溶液、1.5 mL TritonX100溶液、4.0 mL苯甲酸溶液、正辛醇5.0 mL；準確移取Cr（Ⅵ）操作液1.0 mL，用蒸餾水稀釋至50 mL，振蕩1 min混勻；將混合溶液于60 ℃水浴加熱15min，溶液出現(xiàn)渾濁，取出比色管加蓋振搖后靜置5 min；吸取上層有色有機相溶液于1 cm比色皿中，用紫外-可見分光光度計于波長540 nm處測定吸光度（A）。

2 結(jié)果與討論

2.1 測定波長的確定

以試劑空白為參比，對有機相進行光譜掃描（400～620 nm），以確定體系的最大吸收波長，結(jié)果見圖1。由圖1可見，待測體系在波長540 nm處的吸光度值最大。因此，選擇540 nm為測定波長。

圖1 有機相的吸收光譜

2.2 測定條件的優(yōu)化

按1.2節(jié)的測定方法，在僅改變其中1個條件而保持其他條件不變的情況下，對測定條件進行優(yōu)化。

2.2.1 稀硫酸加入量

水樣中的Cr（Ⅵ）在一定條件下與配位劑二苯碳酰二肼形成穩(wěn)定的疏水性配合物，從而被進一步萃取到有機相。pH是重要的顯色與萃取條件之一，pH對二苯碳酰二肼-Cr（Ⅵ）顯色體系的影響很大。眾多實驗表明，常溫下該體系需在強酸性環(huán)境下顯色，且比較穩(wěn)定［8-9］。本實驗采用濁點萃取，需將體系加熱到一定溫度，因而對60 ℃下pH對顯色的影響進行了探索，pH對吸光度的影響見圖2。由圖2可見，pH大于4時吸光度迅速下降，在中性及堿性條件下完全不能顯色。本實驗選擇加入1.0mL稀硫酸以滿足顯色的酸度要求。

圖2 pH對吸光度的影響

2.2.2 二苯碳酰二肼溶液加入量

本實驗考察了配位劑二苯碳酰二肼對Cr（Ⅵ）萃取體系的影響，結(jié)果見圖3。

圖3 二苯碳酰二肼溶液加入量對吸光度的影響

由圖3可見：配位劑加入量不足時，水樣中的Cr（Ⅵ）不能與配位劑完全配合，因而吸光度較低；隨著二苯碳酰二肼溶液加入量的增大，吸光度逐漸增大，隨后趨于穩(wěn)定；當加入量大于1.0 mL時，吸光度基本不再變化。為保證Cr（Ⅵ）的充分配合，選擇二苯碳酰二肼溶液加入量為1.5 mL。

2.2.3 Triton X-100溶液加入量

利用Triton X-100的濁點效應，可有效提高萃取效率。非離子表面活性劑Triton X-100的用量不僅決定了萃取分離的效果，而且也決定了膠束相體積的大小。TritonX-100溶液加入量對吸光度的影響見圖4。由圖4可見，當Triton X-100溶液的加入量為1.0mL時，體系的吸光度達到最大，之后繼續(xù)增加表面活性劑的用量，吸光度幾乎不再增大。為確保濁點效應，選擇Triton X-100溶液加入量為1.5 mL。

圖4 Triton X-100溶液加入量對吸光度的影響

2.2.4 苯甲酸溶液加入量

二苯碳酰二肼與Cr（Ⅵ）形成的配合物屬離子型配合物，在正辛醇-Triton X-100體系中的溶解度較低，直接萃取較困難。加入苯甲酸后形成離子對，可提高萃取效率。苯甲酸溶液加入量對吸光度的影響見圖5。由圖5可見：未加苯甲酸直接萃取時的吸光度很小，說明萃取率很低，水相呈淺紅色；隨著苯甲酸溶液加入量的增大，吸光度逐漸增大，至4.0 mL時趨于穩(wěn)定。因此，選擇苯甲酸溶液加入量為4.0 mL。

2.2.5 正辛醇加入量

二苯碳酰二肼與Cr（Ⅵ）形成的配合物在常溫下顯色正常，濁點萃取通常在高于室溫下進行萃取操作，為此本實驗考察了溫度對顯色的影響。結(jié)果表明：當溫度高于65 ℃時，二苯碳酰二肼-Cr（Ⅵ）顯色體系開始褪色，且溫度越高褪色越快；當溫度達到80 ℃，很快退成無色。而TritonX-100的濁點是65 ℃，在進行濁點萃取過程中如果溫度超過65 ℃會出現(xiàn)褪色現(xiàn)象，這樣將嚴重影響濁點萃取的操作。郭榮等［10］的研究表明，醇類能顯著降低Triton X-100的濁點溫度。本實驗發(fā)現(xiàn)，加入少量（5.0 mL）正辛醇就可使Triton X-100的濁點降至60℃。此外，正辛醇在體系中的溶解度小，便于萃取操作。因此，選擇正辛醇加入量為5.0 mL。

圖5 苯甲酸溶液加入量對吸光度的影響

2.3 工作曲線

圖6 Cr（Ⅵ）測定的工作曲線

在優(yōu)化的測定條件下，對不同濃度的Cr（Ⅵ）溶液進行測定，繪制工作曲線，見圖6。Cr（Ⅵ）質(zhì)量濃度在0～20 μg/L范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律，線性回歸方程為A=0.012 46ρ+0.006 4，相關系數(shù)為0.995 5。

2.4 干擾試驗

在10 μg/L Cr（Ⅵ）溶液中加入干擾元素后，再對Cr（Ⅵ）濃度進行測定。結(jié)果表明：以測定結(jié)果的相對誤差不超過±5%為限，水中大量的K+，Na+，Ca2+，Mg2+，Cl-，SO42-均不干擾Cr（Ⅵ）的測定；Fe3+與二苯碳酰二肼作用生成的黃棕色配合物會對測定產(chǎn)生干擾，隨著Fe3+含量的增加測定誤差逐漸增大。10 μg/mL的Fe3+使測定結(jié)果的相對誤差超過5%。可通過加入焦磷酸鈉掩蔽Fe3+來克服干擾。

2.5 水樣測定及回收率實驗結(jié)果

對模擬水樣（重鉻酸鉀與水配制）進行了Cr（Ⅵ）質(zhì)量濃度測定及加標回收實驗，結(jié)果見表1。6次測定結(jié)果的相對標準偏差（RSD）小于2.5%，平均回收率為95.7%。

表1 水樣測定及加標回收實驗結(jié)果（n=6）

3 結(jié)論

a）水樣中Cr（Ⅵ）與二苯碳酰二肼顯色后經(jīng)Triton X-100-苯甲酸-正辛醇萃取后檢測是一種簡單可靠、高靈敏度的測定方法。

b）優(yōu)化后的測定條件為1 mol/L稀硫酸加入量1.0 mL、2 g/L二苯碳酰二肼溶液加入量1.5 mL、10g/L Triton X-100溶液加入量1.5 mL、3 g/L苯甲酸溶液4.0 mL、正辛醇加入量5.0 mL、總體積50 mL。Cr（Ⅵ）質(zhì)量濃度在0～20 μg/L范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律，線性回歸方程為A=0.012 46ρ+0.006 4，相關系數(shù)為0.995 5。

c）該方法應用于水樣中痕量Cr（Ⅵ）的測定，RSD小于2.5%，加標回收率為95.7%。

d）正辛醇的加入降低了Triton X-100的濁點溫度，使操作更加方便。苯甲酸起到了離子對試劑的作用，提高了萃取效率。

［1］ 歐朝鳳，徐文華，馮鵬飛，等. 總鉻自動在線檢測儀測定水樣中總鉻含量［J］. 化工環(huán)保，2015，35（2）：214 - 217.

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［4］ 國家環(huán)境保護局規(guī)劃標準處. GB 7467—1987 水質(zhì) 六價鉻的測定 二苯碳酰二肼分光光度法［S］. 北京：中國環(huán)境科學出版社，1987.

［5］ 侯明，邵明. 聚乙二醇-硫酸銨萃取鉻（Ⅵ）-二苯偶氮羰酰肼的研究與應用［J］. 分析試驗室，2000，19（3）：1- 4.

［6］ 羅道成，鄭李輝. 萃取分光光度法測定痕量六價鉻的研究［J］. 無機鹽工業(yè)，2009，41（6）：60- 62.

［7］ 李紅英，馬彥林. 固相萃取分光光度法測定水環(huán)境中鉻（Ⅵ）［J］. 冶金分析，2008，28（2）：48- 51.

［8］ 王海云，李敏銳，廖濤，等. pH值對二苯碳酰二肼分光光度法測定六價鉻的影響［J］. 長江科學院院報，2012，29（9）：22- 26.

［9］ 王蓉，袁東，付大友，等. 牛奶中鉻含量分析［J］. 食品科學，2006，27（12）：681- 683.

［10］ 郭榮，朱文慶，陳宗淇，等. 醇對非離子型表面活性劑濁點的影響［J］. 高等學校化學學報，1995，16（7）：1104- 1108.

（編輯 魏京華）

新型多功能納米LED既能發(fā)光又能感光

人不用手觸碰屏幕就能完全用手勢隔空操作手機?還能利用環(huán)境光照自動充電?這些“黑科技”或許在不久的將來都能實現(xiàn)，關鍵得益于一種既能發(fā)光又能吸收外部光源的新型發(fā)光二極管（LED）陣列。

來自美國伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校和位于馬薩諸塞州馬爾伯勒的陶氏電子材料公司的研究人員，近日在美國《科學》雜志上發(fā)表了相關研究進展。他們展示了新型膠體半導體納米棒，可以讓單一設備在產(chǎn)生光電效應生成電流的同時，也產(chǎn)生電致發(fā)光，將電能轉(zhuǎn)換為光能。

這些直徑不足5nm的納米棒由三種半導體材料組成，其中一種能發(fā)射和吸收可見光，另兩種則用于控制電荷在第一種材料內(nèi)的流動。三種材料協(xié)同工作就能使LED面板在發(fā)光的同時感應外部光照并做出亮度調(diào)整。

由于這種LED在發(fā)光和感光兩種功能之間切換的頻率極快，肉眼無法識別這種切換，因此顯示面板看上去就是常亮的。同時，不同于目前手機上的光線感應器，這種LED面板的測光和調(diào)光都發(fā)生在像素級別，因此不僅能根據(jù)外部環(huán)境光源調(diào)整面板亮度，還能感應屏幕上方手指掠過帶來的細微光線差別，從而允許非觸碰屏幕的手勢操作。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，這種LED在發(fā)光的同時，還能吸收外部光源并轉(zhuǎn)化成電流，類似于太陽能電池板的功能，因此，未來采用這種LED屏的手機還能通過光照來充電，變成“自供電”手機。

此外，這種新型LED顯示屏還能作為大型并行通信陣列，彼此之間實現(xiàn)大數(shù)據(jù)交換。

目前研究人員已經(jīng)成功地用紅色新型LED陣列演示了相關功能，正試圖組合紅、藍、綠三色LED實現(xiàn)彩色陣列顯示，同時通過調(diào)整納米棒的成分組成來改進LED的吸光能力。

以上摘自《化工環(huán)保通訊》

環(huán)境保護部、民政部聯(lián)合印發(fā)《關于加強對環(huán)保社會組織引導發(fā)展和規(guī)范管理的指導意見》

環(huán)保社會組織是我國生態(tài)文明建設和綠色發(fā)展的重要力量，為拓寬公眾參與渠道，支持環(huán)保社會組織健康有序參與環(huán)境保護，根據(jù)中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)的《關于改革社會組織管理制度促進社會組織健康有序發(fā)展的意見》，環(huán)境保護部、民政部日前聯(lián)合印發(fā)了《關于加強對環(huán)保社會組織引導發(fā)展和規(guī)范管理的指導意見》（以下簡稱《指導意見》），指導各級環(huán)保部門、民政部門加強對環(huán)保社會組織引導發(fā)展和規(guī)范管理。

中共中央、國務院《關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》指出要引導生態(tài)文明建設領域社會組織健康有序發(fā)展，發(fā)揮民間組織和志愿者的積極作用。近年來，在黨和政府高度重視和引導下，環(huán)保社會組織不斷發(fā)展，在提升公眾環(huán)保意識、促進公眾參與環(huán)保、開展環(huán)境維權(quán)與法律援助、參與環(huán)保政策制定與實施、監(jiān)督企業(yè)環(huán)境行為、促進環(huán)境保護國際交流與合作等方面做出貢獻。但是，由于法規(guī)制度建設滯后、管理體制不健全、培育引導力度不夠、自身建設不足等原因，環(huán)保社會組織依然存在管理缺乏規(guī)范、質(zhì)量參差不齊、作用發(fā)揮有待提高等問題，與我國建設生態(tài)文明和綠色發(fā)展的要求相比還有較大差距。此外，一些地方和部門對環(huán)保社會組織的認識需要轉(zhuǎn)變。《指導意見》旨在加大對環(huán)保社會組織的扶持力度和規(guī)范管理，做好環(huán)保社會組織工作，進一步發(fā)揮環(huán)保社會組織的號召力和影響力，使其成為環(huán)保工作的同盟軍和生力軍，推動形成多元共治的環(huán)境治理格局。

《指導意見》要求各級環(huán)保部門、民政部門要高度重視環(huán)保社會組織工作，明確了指導思想、基本原則和總體目標，提出到2020年，在全國范圍內(nèi)建立健全環(huán)保社會組織有序參與環(huán)保事務的管理體制，基本建立政社分開、權(quán)責明確、依法自治的社會組織制度，基本形成與綠色發(fā)展戰(zhàn)略相適應的定位準確、功能完善、充滿活力、有序發(fā)展、誠信自律的環(huán)保社會組織發(fā)展格局。

《指導意見》提出四項主要任務，一是做好環(huán)保社會組織登記審查，二是完善環(huán)保社會組織扶持政策，三是加強環(huán)保社會組織規(guī)范管理，四是推進環(huán)保社會組織自身能力建設，同時明確了環(huán)保部門、民政部門的職責，并指出要通過建立工作機制、規(guī)范服務管理、加強宣傳引導，做好《指導意見》的組織實施。

以上摘自《化工環(huán)保通訊》

“化工行業(yè)高濃度含鹽有機廢水及危險廢物治理和綜合利用技術專題研討會”召開

由中國化工環(huán)保協(xié)會主辦的“化工行業(yè)高濃度含鹽有機廢水及危險廢物治理和綜合利用技術專題研討會”于2017年3月27日至29日在南京順利召開。

本次會議以化工行業(yè)高濃度含鹽有機廢水及危廢治理為主題，吸引了全國各地超過300多人參會，來自國家環(huán)保部固體廢物中心、環(huán)保部固體廢物研究所、江蘇省固體廢物管理中心、江蘇省環(huán)科院、江蘇省化工行業(yè)協(xié)會、江蘇省農(nóng)藥協(xié)會、如東化工園區(qū)管委會等政府部門及協(xié)會領導到現(xiàn)場參會并與企業(yè)進行交流。

近年來，隨著我國化工行業(yè)的發(fā)展，危險廢物及廢鹽的產(chǎn)生量快速增長，危險廢物的認定、堆放、運輸及綜合利用也越來越受到企業(yè)的關注，為了幫助企業(yè)更好了理解相關政策、法規(guī)，會議特別邀請到環(huán)保部及江蘇省環(huán)科院的專家到會進行全面解析。

環(huán)保部環(huán)境保護固體廢物與化學品管理技術中心副主任胡華龍作了題為《危險廢物環(huán)境管理制度改革及技術政策、技術規(guī)范體系建設》的報告，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本情況，危險廢物管理制度改革，技術政策、技術規(guī)范體系建設以及“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃有關危險廢物污染防治任務進行了全面解讀。

中國環(huán)境科學院處長黃啟飛作了題為《危險廢物名錄及若干問題解讀》的報告，分別就《危險廢物名錄》修訂的背景，豁免及排除管理清單，《名錄》若干問題等不同方面對《危險廢物名錄》進行了深入透徹的解析。

江蘇省環(huán)境科學研究院固體廢物與化學品環(huán)境管理研究所周海云博士作了題為《工業(yè)廢鹽處理技術和對策研究》的報告，基于目前行業(yè)廢鹽處理處置現(xiàn)狀，提出了源頭削減、高鹽廢水分質(zhì)分類、廢水去毒、達標排海、末端回收等處理思路，并就研究所下一步工作計劃進行說明，其中包括：工業(yè)廢鹽毒性及安全性憑借；江蘇省工業(yè)廢鹽防治政策，防治技術指南；無害化、減量化、資源化研究等。

會上，針對廢鹽治理過程中廣泛運用的機械式蒸汽再壓縮（MVR），焚燒，膜處理等工藝和配套設備，北京浦仁美華、南通大通寶富、大連海伊特、北京沃特爾等企業(yè)分別做了技術宣講；魯西集團和四川福華也分別分享了在實際生產(chǎn)過程中利用離子膜燒堿裝置以及產(chǎn)業(yè)鏈伸進行資源化利用的案例。

圍繞危險廢物和廢鹽治理，會議還組織了政策及技術路線研討會。協(xié)會領導、江蘇省環(huán)科院以及行業(yè)環(huán)保專家就企業(yè)在實際運行過程中遇到的疑點、難點進行現(xiàn)場解答。

上海氯堿將該公司運用離子膜燒堿裝置對德國拜耳公司聚碳酸酯生產(chǎn)產(chǎn)生高含鹽有機廢水水進行綜合利用的經(jīng)驗在會上進行了分享；萬華化學分享了將二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢鹽水利用氯堿裝置進行綜合利用的經(jīng)驗；針對陜西石化研究院提出的在廢水治理過程中遇到的雜鹽處理的技術問題，江蘇省固廢管理中心，天津理工大學分別在會上進行了回復。

針對臨港化工企業(yè)普遍關注的廢鹽水達標排海的問題，江蘇省固體廢物中心、中石化連云港堿廠等都發(fā)表了各自的觀點，協(xié)會領導也表示會后將成立專項課題組，全面深入研究可行性方案。

中國化工環(huán)保協(xié)會副產(chǎn)鹽綜合利用專業(yè)委員會在會議期間正式成立。

參會企業(yè)代表紛紛表示通過此次會議，對目前國家的政策有了更加深入的了解，也全面了解的最前沿的行業(yè)技術和裝備信息，還可以通過研討會的形式與同行進行更加深入的溝通交流。會議內(nèi)容豐富，形式多樣，給參會企業(yè)以切實可行的幫助，收獲頗豐。

以上摘自《化工環(huán)保通訊》

Determination of Cr（Ⅵ）in water by spectrophotometry with cloud point extraction

Zuo Yinhu

（School of Pharmaceutical and Environmental Engineering，Changzhou Vocational Institute of Engineering，Changzhou Jiangsu 213164，China）

A new method for determination Cr（Ⅵ）in water was established by spectrophotometry with diphenylcarbazide for color development reaction and Triton X-100-octanol for cloud point extraction. The effects of determination conditions were discussed. The optimum conditions were as follows：total volume 50 mL，volume of the 1.0 mol/L H2SO4solution 1.0 mL，volume of the 2 g/L diphenylcarbazide solution 1.5 mL，volume of the 10 g/L Triton X-100 solution 1.5 mL，volume of the 3 g/L benzoic acid solution 4.0 mL，volume of octanol 5.0 mL. The Cr（Ⅵ）mass concentrations were fi tted Beer-Lambert Law in the range of 0-20 μg/L with 0.995 5 of correlation coeff i cient of the linear regression equation. When the method was applied to determine trace Cr（Ⅵ）in water sample，the relative standard deviation was less than 2.5% and the recovery rate of standard addition was 95.7%.

cloud point extraction；Cr（Ⅵ）；diphenylcarbazide；spectrophotometry

X832

A

1006-1878（2017）03-0371-04

10.3969/j.issn.1006-1878.2017.03.022

2016 - 09 - 09；

2016 - 12 - 15。

左銀虎（1962—），男，江蘇省常州市人，學士，高級實驗師，電話 18015295576，電郵 zuoyinhu@126.com。