火焰原子吸收光譜法測定電鍍廢水中的鉻

王照翠

（江蘇省歐薩環境檢測技術有限公司，江蘇 南京 210032）

0 引言

鉻為一種天然存在的金屬元素，被廣泛應用于電鍍、冶金、化工、紡織等行業[1]。在生產過程中會產生大量的含鉻廢水，Cr（VI）是一種強氧化劑對生物和環境系統有較大的毒性，也對人體造成致癌等后果。因此，對電鍍廢水中的總鉻及Cr（VI）含量的進行準確測定，掌握Cr（VI）與Cr（III）之間的動態轉化是非常有意義的[2-3]。以往電鍍廢水中總鉻及Cr（VI）含量均采用二苯碳酰二肼分光光度法進行標準測定，在實踐中發現樣品溶液濁度、色度、溶液酸度過高等因素導致測定結果不準確。火焰原子吸收光譜法具有抗干擾能力強、儀器普及率高等優點，可有效避免溶液濁度、色度、溶液酸度過高等因素帶來的干擾問題[4-6]。本文建立了火焰原子吸收光譜法測定電鍍廢水中總鉻及Cr（VI）濃度的方法，對相關影響因素進行了探討。

1 試驗部分

1.1 試驗材料與儀器

材料：硝酸（AR）、氫氧化鈉（AR）、硫酸鋅（AR），均來自國藥集團上海化學試劑公司；總鉻、三價鉻、六價鉻溶液標準物質，質量濃度為1 000 mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

儀器：ZA3300 火焰原子吸收光譜儀，日本日立公司；XPR225DR/AC，瑞士梅特勒-托利多公司；EH-20A Plus 高溫型電熱板，深圳三莉科技公司；PHB-4 型便攜式pH 計，河南兄弟儀器設備公司。

1.2 試驗方法與步驟

1.2.1 溶液配制

稱取硫酸鋅8 g 溶于100 mL 水中、氫氧化鈉2.4 g 溶于120 mL 水中，兩溶液混勻得到氫氧化鋅共沉淀劑，準確移取鉻標準溶液10 mL 于100 mL 容量瓶中，去離子水定容至，搖勻，現配現用。

1.2.2 試驗步驟

標準系列溶液的配制：分別移取質量濃度為100 mg/L 的總鉻標準溶液，配制成質量濃度為0、0.20、0.80、2.00、4.00、6.00、8.00 mg/L 的標準系列溶液。

總鉻試樣制備：取100 mL 含鉻廢水水樣放入200 mL 燒杯中，加入硝酸5 mL，在電熱板上加熱消解（確保溶液不沸騰），在加熱蒸發狀態下至溶液蒸發余10 mL 左右后，再加入5 mL 硝酸后繼續在電熱板上加熱消解，至溶液蒸發余1 mL 左右，反復進行這一過程直至溶液顏色穩定不變。取下冷卻，加水使殘渣進行溶解，定容至100 mL，搖勻后待測。

Cr（VI）試樣制備：取100 mL 含鉻廢水水樣于200 mL 燒杯中，滴加氫氧化鈉調節溶液pH 值至7～8。邊攪拌邊滴加氫氧化鋅共沉淀劑至樣品浸出液pH為8～9，混勻，靜置使之沉淀，經0.45 μm 濾膜過濾后取上清液待測。

樣品分析：采用火焰原子吸收光譜法測定測定待測液的相應吸光度，計算得到總鉻試樣和Cr（VI）試樣的濃度。

2 結果與討論

2.1 標準曲線的繪制

取總鉻標準系列溶液0、0.20、0.80、2.00、4.00、6.00、8.00 mg/L，測定總鉻標準系列溶液的吸光度，在0～8.00 mg/L 質量濃度范圍總鉻的標準曲線如圖1 所示。

圖1 總鉻的標準曲線

從圖1 數據可知，在0～8.00 mg/L 濃度范圍內總鉻的標準曲線吸光度在0～0.30 范圍內線性良好，線性回歸方程y=0.033 1x+0.001，斜率為0.033 1，線性相關系數R≥0.999 7。

2.2 共沉淀分離Cr（III）的效果

采用火焰原子吸收光譜法是對樣品中三價鉻和六價鉻全部進行測定，測量結果為總鉻含量。如要對各價態的鉻進行分別測定，需要對樣品進行預分離處理，在堿性環境條件下，Cr（VI）可形轉變為可溶性鹽，而Cr（III）形成不溶的Cr（OH）3沉淀，對沉淀進行過濾處理，即可實現Cr（VI）的分離提取。

為驗證Cr（III）沉淀分離的效果，在空白試液和0.50 mg/LCr（VI）標準溶液中分別加入不同質量濃度（0.50、5.00、50.00、100.00 mg/L）的Cr（III）標準溶液，采用火焰原子吸收光譜法測定Cr（VI）濃度。空白試液中在加入不同濃度Cr（III）標準溶液后，均未檢出Cr（VI）；0.50 mg/L Cr（VI）標準溶液中，在加入不同濃度Cr（III）標準溶液后，Cr（VI）質量濃度分別為0.50、0.51、0.49、0.51 mg/L，相對誤差在±2%。由此充分說明，采用鋅鹽沉淀分離法對Cr（III）沉淀分離效果理想，100.00 mg/L Cr（III）可沉淀析出。

2.3 方法檢出限

在原子吸收光譜儀最佳工作條件下，連續測定總鉻及Cr（VI）空白試樣各11 次，以3 倍標準偏差與對應的鉻的工作曲線斜率可求得方法的檢出限。總鉻及Cr（VI）方法檢出限均為0.02 mg/L，完全滿足《電鍍污染物排放標準》中總鉻及Cr（VI）排放限值監測需求。

2.4 精密度試驗

取含鉻電鍍廢水試樣2 份，對試樣進行總鉻和Cr（VI）質量濃度進行測試，重復進行6 次取平均值，采用火焰原子吸收光譜法測定電鍍廢水中的鉻的相對標準偏差（RSD）為1.3%～4.0%，如表1 所示，該測定方法的精密度良好。

2.5 加標回收試驗

取含鉻電鍍廢水試樣2 份，加入不同同含量標準溶液進行加標回收試驗，重復進行3 次取平均值，采用火焰原子吸收光譜法測定電鍍廢水中的鉻的加標回收率為91.3%～104.2%，如表2 所示，該方法具有較好的穩定性，準確度滿足檢測需求。

表2 加標回收試驗結果

3 結論

1）該方法測定總鉻及Cr（VI）方法檢出限均為0.02 mg/L，滿足《電鍍污染物排放標準》中總鉻及Cr（VI）排放限值監測需求。

2）該方法的相對標準偏差（RSD）為1.3%～4.0%，精密度良好。

3）該方法具有較好的穩定性，加標回收率為91.3%～104.2%，準確度滿足檢測需求。