分光光度法測飲用水六價鉻時顯色劑二苯碳酰二肼兩種配制方法的性能比較

張 鑫

(山西汾西礦業集團環境監測責任有限公司，山西 介休 032000)

1 測定原理

在酸性溶液中，強氧化性的六價鉻與二苯碳酰二肼發生氧化還原反應，反應后產物形成穩定的紫紅色絡合物，反應式為：

2 儀器、試劑和溶液的配置

2.1 儀器

723可見光分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司)、AUY220分析天平(分辨率：0.1 mg)、30 mm比色皿、50 mL具塞比色管，移液管，容量瓶等。

2.2 試劑

鉻標準貯備溶液(100 μg/mL，國家標準物質中心)、二苯碳酰二肼(AR級)、無水乙醇(AR級)、濃硫酸(AR級)。

2.3 實驗所需各試劑配制

2.3.1 鉻標準使用溶液(100 μg/mL)

2.3.2 顯色劑配制(方法1，方法2)見表1。

表1 顯色劑的兩種配制方法

3 實驗過程

3.1 摩爾吸光系數比較

1) 取兩組共12支50 mL比色管，加入鉻標準使用液(2.3.1)5.00 mL，加水定容到50 mL。

2) 取其中六支試管加入2.50 mL方法1配制的顯色劑溶液，充分混合搖勻后，靜置8 min。

3) 取另外六支試管：①先加入(1+1)硫酸溶液0.5 mL和(1+1)磷酸溶液0.5 mL，搖勻；②向各比色管中加入2.50 mL方法2配制的顯色劑溶液，充分混合搖勻后，靜置8 min。

4) 分別進行測量，減零吸光度見表2。

表2 0.100 mg/L的標準溶液的減零吸光度

根據公式：

a=A/(b·c)

式中：a為摩爾吸光系數；A為減零吸光度；b為液面厚度，cm；c為物質的量濃度，mol/L。

求得:方法1其摩爾吸光系數3.97×104L/(mol·cm)，方法2其摩爾吸光系數3.92×104L/(mol·cm)。

3.2 穩定性比較

選取3.1中兩種方法配置的一組溶液分別放置1、3、8、20、30、60、120 min，測得各時間吸光度見表3。

表3 使用兩種方法配制的顯色液其不同時間吸光度測量值

兩種方法配制的顯色劑，其反應時間均在8 min時達到穩定；8 min～120 min范圍內，吸光度沒有明顯變化。

3.3 檢出限比較

根據質量保證規定的測定檢出限要求，取樣體積為50 mL、使用30 mm比色皿，連續測定五天，每天測定平行空白溶液2次，見表4。

表4 兩種顯色劑的空白吸光度

根據公式:

式中：DL為檢出限；t(f,0.05)—單側顯著水平為0.05，自由度為f(f=5)，置信為95%時,t=2.015;Swb為批內標準偏差。

求得兩種方法配制的顯色劑測定飲用水六價鉻的檢出限見表5。

表5 兩種顯色劑測定飲用水六價鉻的最低檢出限

3.4 兩工作曲線的線性范圍及回歸方程比較

1) 共18支50 mL比色管，每組的工作標準曲線配制見表6；其中一組按照3.1標題下第二種方法配制；另一組按照3.1標題下第三種方法配制。

表6 工作標準曲線的配制

2) 回歸方程見表7。

表7 各濃度的吸光度和回歸曲線方程

圖1 方法1工作標準曲線的線性范圍

圖2 方法2工作標準曲線的線性范圍

由圖1看出，質量濃度超過0.24 mg/L其點偏離誤差較大所以方法1的線性范圍為0～0.240 mg/L，由圖2看出，濃度超過0.30 mg/L其點偏離誤差較大，所以方法2的線性范圍為0～0.300 mg/L。

3.5 精密度(相對標準偏差)比較

分別使用兩種方法配制的顯色液測定不同濃度鉻含量的溶液各八次，求高、中、低濃度鉻溶液的相對標準偏差，分別在1.78%、1.85%以內，結果見表8。

表8 兩種方法的精密度

4 結論

方法1和方法2的摩爾吸光系數、穩定性、檢出限、線性范圍和精密度的比較見第79頁表9。

表9 兩種方法配制的顯色劑各性能比較

方法1的摩爾吸光系數、穩定性、最低檢出限、線性范圍、精密度均與方法2相符。而在配置顯色劑時方法1已經加入硫酸(1+9)，所以在測定六價鉻時不必再加酸，其PH值經檢測在最適范圍內；與方法2比較，既減少了實驗步驟，又降低了三價鉻對六價鉻的影響，使測量結果更加準確。