铬
铬化合物的常见价态有三价和六价。在水体中,六价铬一般以CrO2-4、HCr2O-7、Cr2O2-7三种阴离子形式存在,受水体pH值、温度、氧化还原物质、有机物等因素的影响,三价铬和六价铬化合物可以互相转化。
铬是生物体所必须的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关,六价铬具有强毒性,为致癌物质,并易被人体吸收而在体内蓄积。通常认为六价铬的毒性比三价铬大100倍。但是,对鱼类来说,三价铬化合物的毒性比六价铬大。当水中六价铬浓度达1mg/L时,水呈黄色并有涩味;三价铬浓度达1mg/L时,水的浊度明显增加。陆地天然水中一般不含铬;海水中铬的平均浓度为0.05μg/L;饮用水中更低。
铬的工业污染源主要来自铬矿石加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染。照相材料等行业的废水。铬是水质污染控制的一项重要指标。
水中铬的测定方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、硫酸亚铁铵滴定法等。分光光度法是国内外的标准方法;滴定法适用于含铬量较高的水样。
(一)二苯碳酰二肼分光光度法
1.六价铬的测定
在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼(DPC)反应,生成紫红色络合物,于540nm波长处进行比色测定。其反应式为:
本方法*低检出浓度为0.004mg/L,使用10mm比色皿,测定上限为1mg/L。其测定要点如下:
(1)对于清洁水样可直接测定;对于色度不大的水样,可用以丙酮代替显色剂的空白水样作参比测定;对于浑浊、色度较深的水样,以氢氧化锌做共沉淀剂,调节溶液pH至8—9,此时Cr3+、Fe3+、Cu2+均形成氢氧化物沉淀,可被过滤除去,与水样中的Cr6+分离;存在亚硫酸盐、二价铁等还原性物质和次氯酸盐等氧化性物质时,也应采取相应消除干扰措施。
(2)取适量清洁水样或经过预处理的水样,加酸、显色、定容,以水作参比测其吸光度并作空白校正,从标准曲线上查得并计算水样中六价铬含量。
(3)配制系列铬标准溶液,按照水样测定步骤操作。将测得的吸光度经空白校正后,绘制吸光度对六价铬含量的标准曲线
2.总铬的测定
在酸性溶液中,首先,将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬,过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解,过量的亚硝酸钠用尿素分解;然后,加入二苯碳酰二肼显色,于540nm处进行分光光度测定。其*低检测浓度同六价铬。
清洁地面水可直接用高锰酸钾氧化后测定;水样中含大量有机物时,用硝酸-硫酸消解。
(二)硫酸亚铁铵滴定法
本法适用于总铬浓度大于1mg/L的废水。其原理为在酸性介质中,以银盐作催化剂,用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加少量氯化钠并煮沸,除去过量的过硫酸铵和反应中产生的氯气。以苯基代******作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,至溶液呈亮绿色。其滴定反应式如下:
6Fe(NH4)2(SO4)2+K2Cr2O7+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3
+K2SO4+6(NH4)2SO4+7H2O
根据硫酸亚铁铵溶液的浓度和进行试剂空白校正后的用量,可计算出水样中总铬的含量。
测定铬的方法还有原子吸收分光光度法、极谱法、气相色谱法、中子活化法、化学发光法等。