总铬的检测方法

‘壹’ 常见五种重金属的监测原理都有什么如汞、六价铬的监测原理

作为一个环境监测工作者 我真的没有听说过“常见五种重金属”这种说法 我大胆臆测 您指的是铅、汞、铬、镉、镍或者锰？也许和您所想的不一致 不过没关系 金属元素的常规分析检测除了六价铬和汞有更独特便捷的方法外 其它基本上都一致 所以我就将金属常用检测方法的原理分为三类分别向你介绍
1 汞（包括类金属砷、硒 这两个指标常用检测方法原理与汞相近）
2 铬（包括六价铬、三价铬、总铬）
3 其它金属元素

1 汞
冷原子吸收法、原子荧光法
冷原子吸收法原理：
用强氧化剂对样品进行消解 消解分两种 一种冷消解 一种热消解 根据样品状态和实验室条件进行选择 这个我不细说 如果有兴趣了解的话我再详细向你介绍 消解的目的之一是将样品中的汞统一氧化为最高价+2价（另一个目的是去除有机物等杂质的干扰） 然后将消解好的样品放置在冷原子吸收测定仪配套使用的吸收瓶内 加入强还原剂 一般选用氯化亚锡 在一瞬间将样品中的汞原子化、蒸气化（还原为0价）并将汞蒸气以空气为载气导入仪器测定单元内 汞原子蒸气对波长253.7nm的紫外光具有强烈的吸收 汞蒸气浓度与吸收值成正比 根据这一特性来测定导入的汞蒸气的含量 进而对样品中的汞定量
原子荧光（AFS）法：
测定前处理（消解）基本相同 主要目的都是将样品中的汞氧化为最高价 然后用硼氢化钾将+2价汞还原为原子态的汞蒸气 以惰性气体为载气将其导入仪器测定单元内 以特制汞高强度空芯阴极灯作为激发光源对其进行照射 将基态汞原子被激发至高能态 一段时间后又回到基态 在这个过程中汞原子会放射出特征波长的荧光 其荧光强度在一定范围内与汞原子浓度成正比 测定这个汞特征波长的荧光强度并通过数据处理就能对样品中的汞定量
砷、硒甚至其它的金属元素也都能用原子荧光法检测 方法原理与汞一样 只是前处理有些差异 但是常规环境监测中一般只用这种方法检测汞、砷、硒 这种方法的缺点是每测定一种元素都需要相对应的空芯阴极灯 很麻烦

2 铬（六价铬、三价铬、总铬）
六价铬 二苯碳酰二肼分光光度法
在酸性环境下 六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫色化合物（具体反应原理以及化学反应式据说仍不为大众所知 只有极少数的机构或个人掌握着） 此紫外化合物在540nm可见光处有强烈吸收 紫色化合物浓度与吸收值成正比 由此可以推算成六价铬的含量 对样品中的六价铬进行定量
总铬 二苯碳酰二肼分光光度法
检测原理与六价铬一样 只不过前面加了一个预处理的步骤 用强氧化剂对样品进行消解 将样品中各种价态的铬氧化成最高价+6价 再执行六价铬的测定步骤就OK了
三价铬 二苯碳酰二肼分光光度法
原理依旧一样 用总铬的测定结果减去六价铬的测定结果 得到的就是三价铬的测定结果 不过这种算法只是环境监测中的一个经验算法 在某些情况下不一定对 例如样品中存在铬单质（0价）
其实 不论是六价铬、三价铬、还是总铬 都是铬元素 铬也算得上是一种常规金属 因此适用于其它金属的广泛测定方法 例如上面提到的原子荧光（AFS）以及下面将提到的原子吸收（AAS）、电感耦合等离子光谱法（ICP）都适用于总铬的测定 但是缺点是很难分辨铬元素在样品中的价态分布 这不能满足环境监测中对铬元素测定的要求（主要监测六价铬）

3 其它金属元素
原子吸收（AAS） 电感耦合等离子光谱法（ICP） 很多元素的检测也有分光光度法 由于使用并不广泛 所以这里不细说
原子吸收：
除非是状况特别好的样品 否则的话第一个步骤都是对样品进行前处理-氧化剂消解 消解的目的主要是：一将待测元素氧化为最高价 二去除有机物等杂质干扰 消解好后用载气（多使用惰性气体）将样品导入原子化发生器 金属元素在热解石墨炉或火焰炉中被加热原子化 成为基态原子蒸汽 对被测金属元素所对应的空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收 在一定浓度范围内 其吸收强度与试液中被的含量成正比 根据这一原理 对样品中的被测元素进行定量
这种方法适用于所有金属元素 但是缺点和原子荧光法一样 每测定一种元素都需要相对应的空芯阴极灯 很麻烦
电感耦合等离子体光谱法：
由于仪器的进样、检测单元易受到有机物或者其它固化、易固化杂质的干扰 所以仪器检测前的消解是必不可少的 消解好后 以惰性气体为载体通过进样系统的作用将待测样品雾化后以气溶胶的形式进入到仪器创造的等离子体火焰中 在极高温的等离子体火焰作用下 待测样品无条件地被原子化甚至离子化 并被激发发光 利用光谱发生器将激发光分解为光谱 对光谱进行分析 在光谱中 不同的元素对应不同的波长 根据这个特性对元素进行定性 每一个波长的光强与样品含量成正比 根据这个特性对样品进行定量
这种方法的优点是 无论你需不需要 都可同时检测多种金属和非金属元素（一般为30-50种 高端的为70余种 从理论上来说 惰性元素外的元素都可检测 据说国外已经实现）
缺点是 仪器非常昂贵 很娇嫩 抗干扰能力差 无法对元素进行价态分析 在不加装其它检测器的情况下检出限较低 有些元素在这方面比较突出 比如汞 这也许是汞的检测更多使用别的方法的原因吧

总的来说 除了汞更多使用别的方法外之外 金属元素的检测方法原理都是很接近的

‘贰’ 硫酸亚铁铵滴定法测总铬

1．方法原理
在酸性溶液中，以银盐作催化剂，用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加入少量氯化钠并煮沸，除去过量的过硫酸钱及反应中产生的氨。以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定，使六价铬还原为三介铬，溶液呈绿色为终点。根据硫酸亚铁铵溶液的用量，计算出水样中总铬的含量。
2．干扰
钒对测定有干扰，但在一般含铬废水中，钒的含量在容许限以下。
3．方法的适用范围
本方法适用于废水中高浓度（> lmg/L）总铬的测定。
4．试剂
1) (1+19）硫酸溶液：取硫酸50m1，缓慢加入到950ml水中，混匀。
2)硫酸一磷酸混合液：取150ml硫酸缓慢加入到700m1水中，冷却后，加入150ml磷酸，混匀。
3) 25％过硫酸铵溶液：称取25g过硫酸钱溶于水中，稀释至l00ml，用时配制。
4)重铬酸钾标准溶液：称取120℃干燥2h的重铬酸钾（K2Cr2O7，优级纯）0.4903g,用水溶解后，移入l000ml容量瓶中，加水稀释至标线。摇匀。此溶液的浓度（(1/6K2Cr2O7)=0.01000mol/L。
5)硫酸亚铁铵亚标准滴定溶液：称取硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)3.95g，用(1+19）硫酸溶液500ml溶解，过滤至2000ml容量瓶中，用（1+19）硫酸溶液稀释至标线。临用时，用重铬酸钾标准溶液标定。
①标定：吸取25.00m1重铬酸钾标准溶液，置500ml锥形瓶中，用水稀释至200ml左右。加入20ml硫酸一磷酸混合液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定至淡黄色。加入3滴苯基代邻氨基苯甲酸指示液，继续滴定至溶液由红色突变为亮绿色为终点。
②记录用量（Y0m1)，计算如下：
C[(NH4 )2 Fe(SO4 )2 ．6H2O］=0.01000×25.00ml/V0
式中：C一一硫酸亚铁铵标准滴定液的浓度（mol/L）。
6) 1％硫酸锰溶液：将硫酸锰（MRSO4·2H2O) 1g溶于水，稀释至100m1。
7) 0.5％硝酸银溶液：将硝酸银0.5g溶于水，稀释至l 00m1。
8) 5%碳酸钠溶液：将无水碳酸钠5g溶于水，稀释至l 00m1。
9) (1+1)氨水：取氨水（ρ=0.90g/ml）加入等体积水中，摇匀。
10) 1%氯化钠溶液：将氯化钠1g溶于水，稀释至l 00m1。
11)苯基代邻氨基苯甲酸指示液：称取苯基代邻氨基苯甲酸（Phenylen thranilic Acid)0.27g,溶于5％碳酸钠溶液5m1中，用水稀释至250m1。
5．步骤
①吸取适量水样于150m1烧杯中，经酸消解后转移至500ml锥形瓶中（如水样清澈、无色，可直接取适量水样于500m1锥形瓶中）。用氨水中和溶液pH值为1^2。加入20ml硫酸一磷酸混合液，1-3滴硝酸银溶液，0.5m1硫酸锰溶液，25ml过硫酸铵溶液，摇匀。加入几粒玻璃珠，加热至出现高锰酸盐的紫红色，煮沸10min。
②取下稍冷，加入5m1氯化钠溶液，加热微沸10-15min，除尽氯气。取下迅速冷却，用水洗涤瓶壁并稀释至250ml左右。加入3滴苯基代邻氨基苯甲酸指示液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定至溶液由红色突变为绿色即为终点，记下用量（V1)，同时取同体积纯水代替水样进行测定，记下用量（V2)。
6．计算
总铬(Cr, mg/L)＝（V1-V2)/V3×C×17.332×1000
式中：V1——滴定水样时，硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量（ml);
V2——滴定空白样时，硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量（ml);
V3——水样的体积（ml);
C一一硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度（mol/L）；
17.332——1/3Cr的摩尔质量（g/mol)。
7．注意事项
①应注意掌握加热煮沸时间，若加热煮沸时间不够，过量的过硫酸铵及氯气未除尽，会使结果偏高；若煮沸时间太长，溶液体积小，酸度高，可能使六价铬还原为三价铬，使结果偏低。
②苯基代邻氨基苯甲酸指示液在测定水样和空白溶液时加入量要保持一致。

‘叁’ 污水厂的一般固废总铬和六价铬的检测标准有哪些，哪个单位可以做

中科检测检测出来污水厂的一般固废总铬和六价铬的检测有：1、二者是包含与被包含的关系：
（1）铬是一种银白色的坚硬金属，有二价、三价和六价化合物。铬的工业用途很广，主要应用行业有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源。 （2）所有铬的化合物都有毒性，其中六价铬毒性最大。
2、二者的毒性发作的温度环境不同：
（1）铬一般指常温下的Cr2O3，无毒。
（2）六价铬是Cr2O3，在高温下，生成的高价铬离子，具有较强的致癌性。六价铬指的是在重铬酸根中存在的铬，不是单独的什么铬离子。重铬酸根主要是氧化性很强，不管是什么状态的铬，都是有致癌作用。再有，铬本身是一种重金属，并不是指三氧化二铬。

‘肆’ 为什么水样中总铬的测定先加入亚硝酸钠和尿素，最后加入高锰酸钾

因为尿素是为了分解过量的亚硝酸钠，亚硝酸钠是与高锰酸钾反应。如果不先加尿素，过量的亚硝酸钠会使样品中的六价铬转化为三价铬，测定结果偏低。

总铬的高锰酸钾测定法原理是将水中三价铬用高猛酸价氧化成六价铬，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，然后再加入二苯碳酰二肼显色，于540nm处进行分光光度进行测定的，最低检测浓度为：0.004mg/L。

在酸性溶液中 试样的三价铬被高锰酸钾氧化成六价铬六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物于波长540nm处进行分光光度测定，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，而过量的亚硝酸钠又被尿素分解。

(4)总铬的检测方法扩展阅读

铬是人体必需的微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。确切地说，铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用，如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质（DNA和RNA）等。

人体对无机铬的吸收利用率极低，不到1%；人体对有机铬的利用率可达10-25%。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。

铬的毒性与其存在的价态有关，金属铬对人体几乎不产生有害作用，未见引起工业中毒的报道。三价的铬是对人体有益的元素，而六价铬是有毒的。六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且在体内蓄积，三价铬和六价铬可以相互转化。

‘伍’ 重金属铬的测定方法

1.样品中总铬的测定 准确称取经试样约0.5克（精确至0.0002克）置于30mL刚玉坩埚中，加入4g过氧化钠，搅匀，在盖上1g~2g过氧化钠，放入约650℃的高温炉中熔融30min，取出冷却。将熔块连同坩埚一同放入250mL烧杯中，用100mL水洗提，待剧烈反应结束后洗出坩埚后加入1：1硫酸溶液15mL，坩埚中加入几滴1：1硫酸，洗净坩埚。向烧杯中加入2.5%的AgNO3溶液5mL过硫酸铵2g后充分搅拌氧化至溶液成酒红色。将烧杯放在电炉上煮沸至无小气泡为止，使铬全部氧化成铬酸，并驱尽氧化剂。从电炉上取下烧杯，缓慢加入2.5%NaCl溶液5mL，沉淀Ag+1,继续加热煮沸除尽氯气，此时烧杯中有沉淀、结块。取下烧杯，迅速水冷却。将烧杯中溶液过滤，将滤液定溶至250mL，移取50mL于锥形瓶中分析上述溶液中的铬。向锥形瓶中加入硫磷混酸20mL，加入0.5%的二苯胺磺酸钠指示剂4-5滴。用0.05mol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴至溶液由紫色变为亮绿色为终点。 2350.02534100cVm×××总铬（以CrO计）（%）= （2-1） 式中： V—滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL； C—硫酸亚铁铵标准溶液的摩尔浓度，mol/L； m—称取试样的质量，g； 5—50mL换算为250mL； 0.02534—与1.00ml硫酸亚铁铵标准确定溶液相当的以克表示的水溶铬的质量。 2.样品中水溶铬（Ⅵ）的测定 准确称取经研磨混匀的试样约0.15克（精确至0.0002克）置于250毫升锥形瓶。加水冲洗锥形瓶内壁，加入硫磷混酸20mL，加热煮沸。取下烧杯水冷去，加入二苯胺磺酸钠指示剂4-5滴，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由紫色变为亮绿色为终点。 230.02534100cVm×××水溶铬（以CrO计）（%）= （2-2） 式中： V—滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL ； C—硫酸亚铁铵标准溶液的摩尔浓度，mol/L； m—称取试样的质量，g； 0.02534—与1.00ml硫酸亚铁铵标准确定溶液相当的以克表示的水溶铬的质量。

‘陆’ 怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬

1、可以采用 二苯碳酰二肼分光光度法直接测定六价铬；
2、可以采用原子吸收法测定总格；
3、可以用过硫酸钾氧化后，再采用 二苯碳酰二肼分光光度法测定总铬。

‘柒’ 怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬

答：
六价铬的测定：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波长处用分光光度法测定。
总铬的测定：在酸性溶液中，首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；然后加入二苯碳酰二肼显色，于540nm波长处用分管光度法测定。

‘捌’ 三价铬的测定

三价铬的测定方法：
测定原理
三价铬在酸性溶液中，在硝酸银接触下，与过硫酸铵反应氧化成六价铬：
Cr2(SO4)3十3(NH4)2S2O8十8H2O=2H2CrO4十3(NH4)2SO4十6H2SO4
然后测定总铬量，从总铬量中减去六价铬量，即得三价铬量。过量的过硫酸铵经煮沸后完全分解。
2(NH4)2S2O8+2H2O===2（NH4)2SO4+2H2SO4+O2↑

测定试剂
1、1：1硫酸：配制方法同前。
2、苯基代邻氨基苯甲酸指示剂：配制方法同前。
3、标准0.lmol硫酸亚铁按溶液：配制方法与标定方法同前。
4、1%硝酸银溶液：称取1克硝酸银，溶于100毫升蒸馏水中即可。
5、过硫酸铵：固体。

测定分析
用移液管吸取镀液5毫升于100毫升容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。用移液管吸此稀释液5毫升于250毫升锥形瓶中，加水75毫升、1：1硫酸10毫升、1%硝酸银溶液10毫升及过硫酸铵固体2克，煮沸至冒大气泡两分钟左右，冷却。加苯基代邻氨基苯甲酸指示剂3滴，以标准0.lmol硫酸亚铁铵溶液滴定至由紫红色变绿色为终点。

测定计算
cCr3+=[ (V2-V1)×M×0.0173×1000]/0.25
式中：Vl一分析铬配时耗用标准硫酸亚铁链溶液的毫升数
V2一本实验耗用标准硫酸亚铁链溶液的毫升数
M一标准硫酸亚铁铰溶液的摩尔浓度