资源简介

(共27张PPT)
六价铬的测定
教学目标
1.能力目标
（1）能完成六价铬水样的采集、保存和运输；
（2）能熟练操作分光光度计，校准比色皿，完成六价铬的测定；
（3）能够正确处理数据，对照污水综合排放标准进行简单评价；
（4）能在监测过程正确处理样品的干扰物，准确测定样品六价铬含量。
2.知识目标
（1）了解废水三价铬和总铬的测定方法；
（2）掌握二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬（GB7467-87）。的原理和关键技术
（3）工业废水总铬测定方法。
教学目标
3.素质目标
（1）培养学生规范、有序的良好实验习惯；
（2）培养学生实事求是、严谨认真、踏实负责的工作态度；
（3）提高团队合作意识及分析问题、解决问题的能力。
一、六价铬与总铬测定的方法原理
水铬形态：三价和六价化合物存在，六价铬多以CrO42-、HCr2O7-、Cr2O72-三种阴离子形式存在，三价铬和六价铬化合物可以互相转化。六价比三价毒性大，但是对于鱼类三价比六价毒性高。
测定方法：原子吸收法、二苯碳酰二肼分光光度法和滴定法。
1、水中铬的形态及测定方法
2.二苯碳酰二肼分光光度法测六价铬原理
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。
2.检出限：0.004~1 mg/L。
原理：在酸性溶液中，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；再加入二苯碳酰二肼显色，于540nm处进行分光光度测定。
图示：
3.二苯碳酰二肼分光光度法测总铬原理
（一）仪器
1. 分光光度计，比色皿（1cm、3cm）；
2. 50ml具塞比色管，容量瓶，移液管等。
二、测定前准备
1.试剂
（1）铬标准贮备液：称取于110℃干燥2h的重铬酸钾（K2Cr2O7）0.2829g，用水溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1ml含0.10mg六价铬；
（2）铬标准使用液：吸取5.00ml铬标准贮备液置于500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1ml含1.00ug六价铬。使用时当天配制；
（3） (1+1)硫酸、(1+1)磷酸、4g/L氢氧化钠、丙酮、硝酸、硫酸、三氯甲烷；
二、测定前准备
（4）氢氧化锌共沉淀剂：称取硫酸锌（ZnSO4·7H2O）8g，溶于100ml水中；称取氢氧化钠2.4g，溶于120ml水中，将以上两溶液混合；
（5）40g/L高锰酸钾溶液：称取高锰酸钾（KMnO4）4g，在加热和搅拌下溶于水，最后稀释至100ml；6.200g/L尿素溶液：将尿素[(NH2)2CO]20g溶于水并稀释至100ml；
（6）20g/L亚硝酸钠溶液：将2g亚硝酸钠（NaNO2）溶于水并稀释至100ml；
（二）试剂
（7）二苯碳酰二肼溶液：称取二苯碳酰二肼(C13H14N4O)0.2g，溶于50ml丙酮中，加水稀释到100ml，摇匀，贮于棕色瓶，置冰箱中保存。颜色变深后不能再使用；
（8）1+1氢氧化铵溶液；10.50g/L铜铁试剂：称取铜铁试剂[C6H5N(NO)ONH4]5g，溶于冰冷水中并稀释至100ml。临用时现配。
（二）试剂
三、水样六价铬测定技术
1.水样预处理
（1）样品中不含悬浮物、低色度的清洁地表水可直接测定，不需预处理。
（2）当样品有色但不太深时，可进行色度校正。即另取一份试样，加入除显色剂以外的各种试剂，以2ml丙酮代替显色剂，用此溶液作为测定试样溶液吸光度的参比溶液。
（3）对浑浊、色度较深的样品可用锌盐沉淀分离法进行前处理。
（4）水样中存在次氯酸盐等氧化性物质时，干扰测定，可加入尿素和亚硝酸钠消除。
（5）水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性物质时，可将六价铬还原为三价铬，此时，调节水样pH值至8，加入显色剂溶液，放置5min后再酸化显色，并以同法作标准曲线。
1.水样预处理
2.标准溶液配制
（1）取9支50ml比色管，依次加入0ml、0.20ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml铬标准使用液，用水稀释至标线，加入（1+1）硫酸溶液0.50ml和（1+1）磷酸溶液0.50ml，摇匀。
（2）加入2ml显色剂溶液，摇匀。5～10min后，于540nm波长处用1cm（或3cm）比色皿，以水为参比，测吸光度并做空白校正。以吸光度为纵坐标，相应六价铬含量为横坐标绘出标准曲线。
3.水样测定
（1）取适量（含六价铬少于50ug）无色透明或经预处理的水样于50ml比色管中，用水稀释至标线；
（2）加入2ml显色剂溶液，摇匀。5～10min后，于540nm波长处用1cm（或3cm）比色皿，以水为参比，测吸光度并做空白校正；
（3）根据空白校正后的吸光度从标准曲线上查得六价铬的含量。
水样六价铬测定数据记录表
4.数据记录
测定次数 项目 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 水样1# 水样2# 水样3#
铬标准使用液，ml
溶液吸光度A
相应六价铬的含量y，ug
Cr6+（ug/L）=
式中：m──从标准曲线上查得的Cr6+量，ug；
V──水样的体积，ml。
5.结果计算
3．注意事项
（1）对于清洁水样可直接测定；
（2）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；
（3）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。
四、水样总铬测定技术
1.水样预处理
（1）一般清洁地面水可直接用高锰酸钾氧化后测定。
（2）对含大量有机物的水样，需进行消解处理。即取50ml或适量（含铬少于50ug）水样，置于150ml烧杯中，加入5ml硝酸和3ml硫酸，加热蒸发至冒白烟。如溶液仍有色，再加入5ml硝酸，重复上述操作，至溶液清澈，冷却。用水稀释至10ml，用氢氧化铵溶液中和至pH1-2，移入50ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，供测定。
2.高锰酸钾氧化三价铬
（1） 取50.0ml或适量（铬含量少于50ug）清洁水样或经预处理的水样（如不到50.0ml，用水补充至50.0ml）于150ml锥形瓶中，用氢氧化铵和硫酸溶液调至中性，加入几粒玻璃珠，加入1+1硫酸和1+1磷酸各0.5ml，摇匀。
（2）加入4%高锰酸钾溶液2滴（如紫色消退，则继续滴加高锰酸钾溶液至保持紫红色），加热煮沸至溶液剩约20ml。
2.高锰酸钾氧化三价铬
（3）冷却后，加入1ml20%的尿素溶液，摇匀；滴管加2%亚硝酸钠溶液，每加一滴充分摇匀，至紫色刚好消失。
（4）稍停片刻，待溶液内气泡逸尽，转移至50ml比色管中，稀释至标线，供测定。
3.测定
（1）标准曲线的绘制、水样的测定和计算同六价铬的测定。
水样总铬测定数据记录表
4.数据记录
测定次数 项目 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 水样1# 水样2# 水样3#
铬标准使用液，ml
溶液吸光度A
总铬含量，ug
总铬含量（ug/L）=
式中：m──从标准曲线上查得的Cr6+量，ug；
V──水样的体积，ml。
5.结果计算
6.注意事项
（1）清洁地面水可直接用高锰酸钾氧化后测定；
（2）水样中含大量有机物时，用硝酸-硫酸消解。
（3）如果水样中钼、钒、铁、铜等含量较大，先用铜铁试剂-三氯甲烷萃取除去，然后再进行消解处理。
1.水中的重金属
水中的金属分为可过滤金属（可过滤态金属指能通过孔径0.45 μm滤膜的部分）和不可过滤金属（不可过滤态系指不能通过0.45 μm微孔滤膜的部分）。
金属总量：是不经过滤的水样经消解后测得的金属含量，应是可过滤金属与不可过滤金属之和。
常见重金属:Hg、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn等。
四、拓展阅读
2.硫酸亚铁铵滴定法测总铬
原理：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。以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，至溶液呈亮绿色。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。
适用对象；总铬浓度大于1mg/L的废水。
反应：
6Fe(NH4)2(SO4)2＋K2Cr2O7＋7H2SO4＝3Fe2(SO4)3＋Cr2(SO4)3＋K2SO4＋6（NH4）2SO4＋7H2O

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