1、第 1 页 共 3 页实验五 水中铬的测定分光光度法废水中铬的测定常用分光光度法,其原理基于:在酸性溶液中,六价铬离子与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色化合物,其最大吸收波长为 540nm,吸光度与浓度的关系符合比尔定律。如果测定总铬,需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价铬,再用本法测定。一.实验目的和要求1.掌握分光光度法测定六价铬和总铬的原理和方法;熟练应用分光光度计。2.预习第二章第六节中测定铬的各种方法,比较其优点、缺点。二.六价铬的测定1.仪器分光光度计、比色皿(1cm、3cm) 。50mL 具塞比色管、移液管、容量瓶等。2.试剂(1)丙酮。(2)(1+1 )硫酸。(3)(1+1 )
2、磷酸。(4) 0.2%(m/V)氢氧化钠溶液。(5)氢氧化锌共沉淀剂:称取硫酸锌(ZnSO 47H2O)8g,溶于 100mL 水中;称取氢氧化钠 2.4g,溶于新煮沸冷却的 120mL 水中。将以上两溶液混合。(6)4%(m/V)高锰酸钾溶液。(7)铬标准贮备液:称取于 120干燥 2h 的重铬酸钾(优级纯)0.2829g,用水溶解,移入 1000mL 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。每毫升贮备液含0.100mg 六价铬。(8)铬标准使用液:吸取 5.00mL 铬标准贮备液于 500mL 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。每毫升标准使用液含 1.00g 六价铬。使用当天配制。(9)20%(m/
3、V)尿素溶液。(10)2%(m/V)亚硝酸钠溶液。(11) 二苯碳酰二肼溶液:称取二苯碳酰二肼(简称 DPC,C 13H14N4O)0.2g,溶于 50mL 丙酮中,加水稀释至 100mL,摇匀,贮于棕色瓶内,置于冰箱中保存。颜色变深后不能再用。3.测定步骤(1)水样预处理:对不含悬浮物、低色度的清洁地面水,可直接进行测定。第 2 页 共 3 页如果水样有色但不深,可进行色度校正。即另取一份水样,加入除显色剂以外的各种试剂,以 2mL 丙酮代替显色剂,用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。对浑浊、色度较深的水样,应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过滤处理。水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性
4、物质时,可将 Cr6+还原为 Cr3+,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,并以同法做标准曲线。(2)标准曲线的绘制:取 9 支 50mL 比色管,依次加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 和 10.00mL 铬标准使用液,用水稀释至标线,加入 1+1 硫酸 0.5mL 和 1+1 磷酸 0.5mL,摇匀。加入 2mL显色剂溶液,摇匀。510min 后,于 540nm 波长处,用 1cm 或 3cm 比色皿,以水为参比,测定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)水样的测量
5、:取适量(含 Cr6+少于 50g)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,以下步骤同标准溶液测定。进行空白校正后根据所测吸光度从标准曲线上查得 Cr6+含量。4.计算Cr6+(mgL -1)=m/V式中:m从标准曲线上查得的 Cr6+量,g;V水样的体积,mL;三.总铬的测定1.仪器同 Cr6+测定2.试剂(1)硝酸、硫酸、三氯甲烷。(2)1+1 氢氧化铵溶液。(3)5%(m/V)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。(4)其他试剂同六价铬的测定试剂 1、2、510。3.测定步骤(1)水样预处理:一般清
6、洁地面水可直接用高锰酸钾氧化后测定。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 50g)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 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。如水样中钼、钒、铁、铜等含量较大,先用铜铁试剂三氯甲烷萃取除第 3 页 共 3 页去,然后再进行消解处理。(2)高锰酸钾氧化三价铬:取 50.0mL 或适量(铬含量少于 50g)清洁水样或经预处理的水样(如不到 50.0
7、mL,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。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红色。加热煮沸至溶液剩约 20mL。冷却后,加入 1mL 20%的尿素溶液,摇匀。用滴管加 2%亚硝酸钠溶液,每加一滴充分摇匀,至紫色刚好消失。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。标准曲线的绘制、水样的测定和计算同六价铬的测定。4.注意事项(1)用于测定铬的玻璃器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。(2) Cr6+与显色剂的显色反应一般控制酸度在 0.050.3molL -1(1/2H 2SO4)范围,以 0.2molL-1 时显色最好。显色前,水样应调至中性。显色温度和放置时间对显色有影响,在 15时,515min 颜色即可稳定。(3)如测定清洁地面水样,显色剂可按以下方法配制:溶解 0.2g 二苯碳酰二肼于 100mL 95%的乙醇中,边搅拌边加入 1+9 硫酸 400mL。该溶液在冰箱中可存放一个月。用此显色剂,在显色时直接加入 2.5mL 即可,不必再加酸。但加入显色剂后,要立即摇匀,以免 Cr6+可能被乙酸还原。