1、实验二 水中铬的测定目的:1. 掌握水中 Cr6+和总 Cr 的测定2. 熟悉分光光度计的使用,标准曲线的绘制。原理: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,再用本法测定。一、六价铬的测定仪器:1.分光光度计,比色皿(1cm、3cm)。2.50mL 具塞比色管,移液管,容量瓶等。试剂:1.丙酮。2.(11)硫酸。3.(11)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(ZnSO47H2O)8g,溶于 100mL 水中; 称取氢
2、氧化钠 2.4g,溶于 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 0.100g 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/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,C13H14N4O)0.2g, 溶于 50mL 丙酮中,加水
3、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。测定步骤:1.水样预处理(1)对不含悬浮物、低色度的清洁地面水,可直接进行测定。(2)如果水样有色但不深,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,用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。(3)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。(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 Cr6+ 还原为Cr3+,此时,调节水样 pH 值至 8,加入显色剂溶液,放置 5m
4、in 后再酸化显色,并以同法作标准曲线。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 11 硫酸 0.5mL 和 11 磷酸 0.5mL,摇匀。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,测定吸光度并作空白校正。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.水样的测定: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,测定
5、方法同标准溶液。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。计算:Cr6+(mg/L)= m/V式中:m从标准曲线上查得的 Cr6+量(g); V水样的体积(mL)。二、总铬的测定仪器:同 Cr6+测定。试剂:1.硝酸;硫酸;三氯甲烷。2.11 氢氧化铵溶液。3.5(m/V)铜铁试剂:称取铜铁试剂C6H5N(NO)ONH45g,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。测定步骤: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50g)水样
6、,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 pH12,移入 50mL 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,供测定。(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。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 50.0mL,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 11 硫酸和 1 1 磷
7、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紫红色。加热煮沸至溶液剩约 20mL。冷却后,加入 1mL20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。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 0.05 0.3mol/L (1/2H2SO4)范围,以 0.2mol/L 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 二苯碳酰肼于100mL95的乙醇中,边搅拌边加入 19 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。