火焰原子吸收光譜法測(cè)定制革園區(qū)廢水中總鉻

李國(guó)勝 趙雷剛 李波 左軍蒲 崔彩芬

【摘 ?要】從燃燒頭高度、燃?xì)饬髁俊ⅹM縫寬度等方面對(duì)原子吸收法測(cè)定制革廢水中的總鉻的方法進(jìn)行了優(yōu)化。該方法的靈敏度滿足《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）中檢出限0.03mg/L的要求，適合環(huán)境監(jiān)測(cè)中水和廢水中總鉻的測(cè)定。

【關(guān)鍵詞】火焰原子吸收光譜法;制革廢水;總鉻

鉻是制革廢水中唯一的重金屬污染，鉻及其化合物是一種致癌、致敏物質(zhì)，通過(guò)水、食物等進(jìn)入人體，危害人類健康。目前總鉻的測(cè)定方法中，清潔水樣可直接用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定，水樣含鉻量較高時(shí)，用硫酸亞鐵銨滴定法。但當(dāng)樣品中含有大量雜質(zhì)及有機(jī)物時(shí)，前處理步驟較多，操作繁復(fù)?；鹧嬖游辗y(cè)定水中的總鉻在《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》第四版中作為推薦方法使用，該方法具有操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，一直是水中總鉻測(cè)定的首選方法。由于制革廢水中含有大量的油脂、膠原蛋白、動(dòng)植物纖維、有機(jī)無(wú)機(jī)固形物、硫化物、鉻、鹽類、表面活性劑、染料等多種污染物質(zhì)和有毒物質(zhì)，所以水樣的前處理及儀器最佳操作參數(shù)顯得至關(guān)重要。本文從前處理出發(fā)，探討了不同燃?xì)饬髁?、燃燒頭高度、通帶寬度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，得出火焰原子吸收測(cè)定制革廢水中總鉻的線性范圍、檢出限、精密度等相關(guān)數(shù)據(jù)。該方法簡(jiǎn)便省時(shí)、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高，在制革污水污染監(jiān)測(cè)工作中，適合大批量樣品的監(jiān)測(cè)。

1 ?實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器和試劑

美國(guó)PE AAnalyst800;北京萊伯泰科 微控?cái)?shù)顯電熱板EH45B。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品 鉻1000mg/L（國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心），介質(zhì)為H2O;硝酸（優(yōu)級(jí)純）;30%過(guò)氧化氫（優(yōu)級(jí)純）;超純水（電阻≥18.2MΩ·cm）;優(yōu)級(jí)純氯化銨（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）;優(yōu)級(jí)純鹽酸（天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;10%氯化銨溶液;3mol/LHCl。

1.2儀器工作條件

AA800型火焰原子吸收光譜儀最佳工作條件：火焰類型為空氣-乙炔火焰，測(cè)試波長(zhǎng)357.9nm，燈電流7mA，電壓54V，狹縫寬度0.7nm，空氣流量16.0L/min，乙炔流量3.5L/min。

1.3樣品前處理

將采集的制革廢水加入濃HNO3進(jìn)行酸化處理，以保持樣品的穩(wěn)定性。取50ml水樣放入250ml錐形瓶中，加入5ml硝酸，在電熱板上加熱消解，確保溶液不沸騰，蒸至10ml左右，加入2ml H2O2，繼續(xù)消解，直至1ml左右，反復(fù)進(jìn)行這一過(guò)程，直到試樣溶液顏色變淺或穩(wěn)定不變。取下冷卻，加1%HNO3溶液溶解殘?jiān)?，加?0%氯化銨溶液2ml和3mol/LHCl 10ml，定容至50ml。

2 ?結(jié)果與討論

2.1燃?xì)饬髁康挠绊?/p>

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)燃?xì)饬髁繛?.5L/min、空氣流量為17 L/min時(shí)，信號(hào)響應(yīng)值最大，而工作曲線的相關(guān)性是燃?xì)饬髁繛?.5L/min、空氣流量為16 L/min時(shí)最好，空氣乙炔流量與響應(yīng)值的關(guān)系見(jiàn)圖1。

2.2狹縫寬度的影響

在原子吸收光譜法測(cè)定中，為了得到好的信噪比和穩(wěn)定性一般選用（0.4～0.7）nm的光譜通帶。本文選擇的儀器有3檔狹縫可供選擇，0.2nm、0.7nm、1.0nm，實(shí)驗(yàn)表明，0.7nm的狹縫可以得到最佳響應(yīng)值。

2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

經(jīng)過(guò)預(yù)備實(shí)驗(yàn)后，選擇了合適的標(biāo)樣濃度范圍，將Cr標(biāo)樣逐級(jí)稀釋成一系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，濃度分別為0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L。在選定的儀器操作條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行測(cè)試，化學(xué)工作站自動(dòng)繪制校準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。由圖2可見(jiàn)，校準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)為0.9997，表明該方法在較寬的濃度范圍內(nèi)有很好的線性關(guān)系。

2.4精密度和加標(biāo)回收率

對(duì)某制革廠的水樣進(jìn)行了加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。在采集的樣品中加入鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，使水中Cr的濃度為0.60mg/L和實(shí)際樣品一同分別檢測(cè)7次，精密度和加標(biāo)回收率計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果表明，本方法具有很好的加標(biāo)回收率和精密度。

2.6方法的檢出限

按照樣品分析的全部步驟，對(duì)含鉻0.50mg/L的水樣連續(xù)進(jìn)行11次測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.007。按《環(huán)境監(jiān)測(cè) 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010）對(duì)檢出限的規(guī)定，計(jì)算得方法的檢出限為0.021mg/L，滿足《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》中總鉻的最低檢測(cè)限 0.03mg/L的要求。

3 ?結(jié)論

本文以火焰原子吸收光譜法測(cè)定制革廢水中總鉻，經(jīng)過(guò)儀器條件優(yōu)化，空氣流量為16.0ml/min，乙炔流量為3.5ml/min，狹縫寬度0.7nm時(shí)，Cr工作曲線相關(guān)性能最好。此法操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，精密度和加標(biāo)回收率好，方法線性好相關(guān)系數(shù)為0.9997，適合環(huán)境監(jiān)測(cè)中水和廢水中總鉻的測(cè)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局等. 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版增補(bǔ)版）[M]. 北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002

[2]環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則.HJ 168-2020

作者簡(jiǎn)介：

李國(guó)勝（1979-），男，漢族，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)分析與管理工作。