分光光度法測(cè)飲用水六價(jià)鉻時(shí)顯色劑二苯碳酰二肼兩種配制方法的性能比較

張 鑫

(山西汾西礦業(yè)集團(tuán)環(huán)境監(jiān)測(cè)責(zé)任有限公司，山西 介休 032000)

1 測(cè)定原理

在酸性溶液中，強(qiáng)氧化性的六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物形成穩(wěn)定的紫紅色絡(luò)合物，反應(yīng)式為：

2 儀器、試劑和溶液的配置

2.1 儀器

723可見(jiàn)光分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司)、AUY220分析天平(分辨率：0.1 mg)、30 mm比色皿、50 mL具塞比色管，移液管，容量瓶等。

2.2 試劑

鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(100 μg/mL，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心)、二苯碳酰二肼(AR級(jí))、無(wú)水乙醇(AR級(jí))、濃硫酸(AR級(jí))。

2.3 實(shí)驗(yàn)所需各試劑配制

2.3.1 鉻標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(100 μg/mL)

2.3.2 顯色劑配制(方法1，方法2)見(jiàn)表1。

表1 顯色劑的兩種配制方法

3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

3.1 摩爾吸光系數(shù)比較

1) 取兩組共12支50 mL比色管，加入鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液(2.3.1)5.00 mL，加水定容到50 mL。

2) 取其中六支試管加入2.50 mL方法1配制的顯色劑溶液，充分混合搖勻后，靜置8 min。

3) 取另外六支試管：①先加入(1+1)硫酸溶液0.5 mL和(1+1)磷酸溶液0.5 mL，搖勻；②向各比色管中加入2.50 mL方法2配制的顯色劑溶液，充分混合搖勻后，靜置8 min。

4) 分別進(jìn)行測(cè)量，減零吸光度見(jiàn)表2。

表2 0.100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液的減零吸光度

根據(jù)公式：

a=A/(b·c)

式中：a為摩爾吸光系數(shù)；A為減零吸光度；b為液面厚度，cm；c為物質(zhì)的量濃度，mol/L。

求得:方法1其摩爾吸光系數(shù)3.97×104L/(mol·cm)，方法2其摩爾吸光系數(shù)3.92×104L/(mol·cm)。

3.2 穩(wěn)定性比較

選取3.1中兩種方法配置的一組溶液分別放置1、3、8、20、30、60、120 min，測(cè)得各時(shí)間吸光度見(jiàn)表3。

表3 使用兩種方法配制的顯色液其不同時(shí)間吸光度測(cè)量值

兩種方法配制的顯色劑，其反應(yīng)時(shí)間均在8 min時(shí)達(dá)到穩(wěn)定；8 min～120 min范圍內(nèi)，吸光度沒(méi)有明顯變化。

3.3 檢出限比較

根據(jù)質(zhì)量保證規(guī)定的測(cè)定檢出限要求，取樣體積為50 mL、使用30 mm比色皿，連續(xù)測(cè)定五天，每天測(cè)定平行空白溶液2次，見(jiàn)表4。

表4 兩種顯色劑的空白吸光度

根據(jù)公式:

式中：DL為檢出限；t(f,0.05)—單側(cè)顯著水平為0.05，自由度為f(f=5)，置信為95%時(shí),t=2.015;Swb為批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

求得兩種方法配制的顯色劑測(cè)定飲用水六價(jià)鉻的檢出限見(jiàn)表5。

表5 兩種顯色劑測(cè)定飲用水六價(jià)鉻的最低檢出限

3.4 兩工作曲線的線性范圍及回歸方程比較

1) 共18支50 mL比色管，每組的工作標(biāo)準(zhǔn)曲線配制見(jiàn)表6；其中一組按照3.1標(biāo)題下第二種方法配制；另一組按照3.1標(biāo)題下第三種方法配制。

表6 工作標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

2) 回歸方程見(jiàn)表7。

表7 各濃度的吸光度和回歸曲線方程

圖1 方法1工作標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍

圖2 方法2工作標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍

由圖1看出，質(zhì)量濃度超過(guò)0.24 mg/L其點(diǎn)偏離誤差較大所以方法1的線性范圍為0～0.240 mg/L，由圖2看出，濃度超過(guò)0.30 mg/L其點(diǎn)偏離誤差較大，所以方法2的線性范圍為0～0.300 mg/L。

3.5 精密度(相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差)比較

分別使用兩種方法配制的顯色液測(cè)定不同濃度鉻含量的溶液各八次，求高、中、低濃度鉻溶液的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，分別在1.78%、1.85%以內(nèi)，結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 兩種方法的精密度

4 結(jié)論

方法1和方法2的摩爾吸光系數(shù)、穩(wěn)定性、檢出限、線性范圍和精密度的比較見(jiàn)第79頁(yè)表9。

表9 兩種方法配制的顯色劑各性能比較

方法1的摩爾吸光系數(shù)、穩(wěn)定性、最低檢出限、線性范圍、精密度均與方法2相符。而在配置顯色劑時(shí)方法1已經(jīng)加入硫酸(1+9)，所以在測(cè)定六價(jià)鉻時(shí)不必再加酸，其PH值經(jīng)檢測(cè)在最適范圍內(nèi)；與方法2比較，既減少了實(shí)驗(yàn)步驟，又降低了三價(jià)鉻對(duì)六價(jià)鉻的影響，使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。