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Cr(Ⅵ)-亚甲基蓝-KBrO3体系催化光度法测定赤泥样品中痕量Cr(Ⅵ)

更新时间:2016-07-05

赤泥是氧化铝生产过程中排放的废弃物,工业上每生产1 t氧化铝将排出1~2 t赤泥,而赤泥中含有一些对环境污染的微量元素,Cr(Ⅵ)是其中之一。Cr(Ⅵ)是强致癌性物质,属于第一类污染物,严重污染环境,危害人类健康,因此对赤泥中Cr(Ⅵ)的准确测定很有必要。目前Cr(Ⅵ)的测定主要有滴定法[1]、分光光度法[2 - 4]、催化光度法[5]、色谱法[6]、电化学法[7]、原子吸收法[8]和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)[9]等。催化光度法由于仪器设备简单、测定灵敏度高而受到人们广泛重视。

本文研究发现,在H2SO4-硼砂介质中,痕量Cr(Ⅵ)对KBrO3氧化亚甲基蓝的褪色反应具有强烈的催化作用,且在一定范围内催化程度与Cr(Ⅵ)的量成正比,样品中的Cr(Ⅵ)经磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂分离富集后,大多数常见离子不干扰测定,据此建立了测定痕量Cr(Ⅵ)的催化光度分析新方法,其线性范围为10~500 μg/L。方法应用于赤泥中痕量Cr(Ⅵ)的测定,结果满意。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

UV-3000型光度计(日本,岛津公司);pHS-3型酸度计(上海第三分析仪器厂);CS-501SP型超级数显恒温器(重庆四达实验仪器厂)。微型树脂交换柱:先将磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂研至60目以下,筛分,然后将树脂装入10×10×60 mm的交换柱中并压实后,在装填管的两端分别装上筛板,拧紧柱帽。

1.正视错误。在错误发生之后,应当第一时间对错误进行救济,正视错误。尽全力对错误进行分析,最大限度地减小损失造成的影响,将错误尽全力控制在最小的范围。正视错误是解决错误的重要环节和必经程序,如果刻意回避将导致一系列的连锁反应,后果可能更为恶劣。

Cr(Ⅵ)标准溶液:准确称取0.2829 g K2Cr2O7于烧杯中,加1 mL浓HCl,用水溶解,转入1 000 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,此溶液浓度为0.100 g/L Cr(Ⅵ)标准溶液,用时再稀释成1.00 mg/L的工作溶液;亚甲基蓝溶液:0.1 g/L;KBrO3溶液:0.01 mol/L;H2SO4:0.6 mol/L;硼砂溶液:0.01 mol/L。所用试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。

1.2 实验方法

准确称取1.0000 g通过0.074 mm筛的铝厂赤泥试样于铂坩埚中,放入马弗炉中于600 ℃灼烧1 h,取出冷却。用水润湿后,加入H2SO4-HF将硅挥发,冒尽SO3后,加入10 mL 6.0 mol/L HCl,5 mL HNO3,在电热板上低温煮沸除去氮的氧化物,蒸发至近干。冷却后,用水溶解残渣,冷却,用水溶液转入250 mL容量瓶中,用水定溶。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱

图1 吸收光谱 Fig.1 Absorption spectra 1:methylene blue+H2SO4-sodium borate+0.1 mg/L Cr(Ⅵ);2:1+KBrO3;3:2+0.3 mg/L Cr(Ⅵ);4:2+0.5 mg/L Cr(Ⅵ).

按实验方法配制不同体系的溶液,在585~745 nm波长间分别测得催化体系和非催化体系溶液的吸收曲线,见图1。由图1可知催化反应和非催化反应体系的吸收曲线的最大吸收波长均为665 nm。痕量C(Ⅵ)能显著催化KBrO3氧化亚甲基蓝的褪色反应,随着Cr(Ⅵ)量的增加,褪色作用加剧。本文选择665 nm作为测定波长。

2.2 反应介质及用量的选择

按实验方法,分别试验了H2SO4、硼砂、柠檬酸钠、H2SO4-硼砂、H2SO4-柠檬酸钠等反应介质对体系ΔA的影响,结果表明,在H2SO4-硼砂介质中,ΔA最大且稳定,且0.6 mol/L H2SO4的用量在0.8~1.5 mL,0.01 mol/L硼砂的用量在1.5~2.5 mL时,ΔA最大且稳定。本文选用 H2SO4-硼砂为反应介质,0.6 mol/L H2SO4的用量为1.0 mL,0.01 mol/L硼砂的用量为2.0 mL。

2.3 氧化剂的选择及用量

按实验方法,分别试验了0.01 mol/L KIO4溶液、KBrO3溶液、H2O2溶液、K2S2O8溶液对体系ΔA的影响。实验结果表明,0.01 mol/L KBrO3溶液为氧化剂时,ΔA最大且稳定,且0.01 mol/L KBrO3溶液的用量为0.7~1.3 mL,ΔA最大且稳定。本文选用1.0 mL 0.01 mol/L KBrO3溶液。

参考文献

2.4 亚甲基蓝溶液用量的影响

按照实验方法,在温度30~90 ℃之间考察了温度对褪色反应的影响。结果表明,在30~60 ℃之间,随温度升高,催化体系和非催化体系的反应速度都逐渐增加,但催化反应的速度增加较快;在60 ℃时ΔA最大;继续升高温度,ΔA减小。本文选用60 ℃作为反应温度。

2.5 反应温度的影响

按实验方法,试验了亚甲基蓝溶液的用量对体系ΔA的影响。实验结果表明,0.1 g/L亚甲基蓝溶液的用量为2.5~3.5 mL时,ΔA最大且稳定。本文选用3.0 mL 0.1 g/L亚甲基蓝溶液。

2.6 反应时间的影响

实验结果表明,反应温度在60 ℃水浴中加热10~15 min时,ΔA最大且稳定。为了提高灵敏度,本文选择在60 ℃水浴中加热15 min。

2.7 体系的稳定性

按照实验方法加入各种试剂并摇匀后,在60 ℃水浴中加热15 min,取出用流水冷却5 min,然后于室温下放置2 h,ΔA基本保持不变。

2.8 线性范围及检出限

在实验确定的最佳条件下,加入不同量的Cr(Ⅵ)标准溶液,按实验方法测定ΔA,并绘制工作曲线,其线性回归方程为:ΔA=1.91×10-3cCr(Ⅵ)+0.232(c,μg/L),相关系数r=0.996,测定Cr(Ⅵ)的线性范围为10~500 μg/L,方法的检出限为5 μg/L。

2.9 共存离子的影响

按照实验方法,对于5 mg/L Cr(Ⅵ)的测定,相对误差不超过±5%时,下列倍量的共存离子不干扰测定:(Ⅳ)、Mo(Ⅵ)(250);Bi3+、Ti(Ⅳ)、Sb(Ⅲ)、W(Ⅵ)、Ga3+、Pt(Ⅳ)、Ag+(200);Sc(Ⅲ)、Ru(Ⅲ)、SCN-(150);V(V)、Se(Ⅳ)(100);Mn2+、Cu2+(80)。Fe3+、Al3+、Cr(Ⅲ)的允许量低,对测定有干扰。可用磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂分离富集Cr(Ⅵ),从而消除Fe3+、Al3+、Cr(Ⅲ)的干扰。

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3 样品分析

3.1 试样溶液制备

在两支刻度一致的具塞25 mL比色管中,分别加入1.0 mL 0.01 mol/L的KBrO3溶液,3.0 mL 0.1 g/L 亚甲基蓝溶液,1.0 mL 0.6 mol/L H2SO4,2.0 mL 0.01 mol/L硼砂溶液,在其中一支比色管中加入一定量的1.00 mg/L Cr(Ⅵ)标准溶液(催化体系),另一支比色管中不加Cr(Ⅵ)标准溶液(非催化体系),用水稀释至刻度,摇匀,置于60 ℃恒温沸水浴中加热15 min,取出,用流水冷却5 min,用1 cm比色皿,以水作参比,于665 nm波长处分别测定催化体系的吸光度A和非催化体系的吸光度A0,并计算ΔA=A0-A

3.2 分离富集及测定

用移液管准确移取此试液50 mL,置于100 mL烧杯中,按照文献方法[10],用0.1 mol/L HCl调节溶液的pH值为1~2,将烧杯中的溶液通过微型树脂交换柱进行交换吸附,以1.0 mL/min的流速过柱后,用15 mL 0.1 mol/L HCl分两次淋洗柱子,然后用15 mL水分两次洗脱Cr(Ⅵ),将洗脱液转入100 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,作为待测液。取适量的上述待测液,然后按实验方法进行测定,并与文献方法[9](ICP-OES法)进行对比,结果见表1。同时按分析手续进行6次标准加入回收实验,其回收率为97.8%~103.5%。

表1 赤泥样品中Cr(Ⅵ)的测定结果

Table 1 Determination results of Cr(Ⅵ) in red mud samples

SampleICP-OESmethod(μg/g)Thismethod(μg/g)Average(μg/g)RSD(%)Redmud0.430.40,0.41,0.380.42,0.39,0.410.403.7

4 结论

在H2SO4-硼砂介质中,痕量Cr(Ⅵ)对KBrO3氧化亚甲基蓝的褪色反应具有强烈的催化作用,据此建立了测定痕量Cr(Ⅵ)的催化光度分析新方法。方法具有仪器简单,操作简便,选择性好,灵敏度较高,样品中的Cr(Ⅵ)经磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂分离富集后,大多数常见离子不干扰测定,方法用于测定赤泥中痕量Cr(Ⅵ),结果满意。

Y2 模型中x2, x12, x32项为极显著项,在原有的拟合方程基础上,去掉不显著项,交互项x1x2, x1x3, x2x3和二次项x22被去掉,相应地手动优化拟合方程后新的拟合方程依然能够满足响应面分析的要求,新的拟合方程为:Y2=-174.86+40.62x1+1.712x2+3.096x3-6.663x12-0.0129x32。

[6] JIN Y J.Chemical Engineering and Equipment(金媛娟.化学工程与装备),2012,7:165.

[2] TAN F,LIU X.Journal of Instrumental Analysis(谭峰,刘学.分析测试学报),2010,29(8):850.

工程维护费按照固定资产原值乘以维护费率计算,其中固定资产原值为固定资产价值减去工程占地补偿投资和建设期利息。根据东线、中线工程的特点,东线工程泵站、供电、通信设施和水情水质监测系统为2.5%,现有河道为6.0万元/km,新开河道为1.0%;中线水源及干线工程维护费率为1.5%。

[4] LUO D C,ZHENG L H.Inorganic Chemicals Industry(罗道成,郑李辉.无机盐工业),2009,41(6):60.

[5] LUO D C,LIU J F.Chemical Reagents(罗道成,刘俊峰.化学试剂),2008,30(10):756.

[3] LUO D C,LIU J F.Industrial Water Treatment(罗道成,刘俊峰.工业水处理),2008,28(12):80.

线粒体通透性改变采用rhodamine-123染色确定。Rhodamine-123对线粒体的细胞膜进行选择性染色,染色浓度为5 μg/mL,37 ℃与细胞孵育30 min,在共聚焦显微镜(Nikon EZ-C1)下以488 nm波长激发并观察线粒体细胞膜染色变化。

[1] TANG H X.Gansu Metallurgy(唐红霞.甘肃冶金),2012,34(3):103.

[7] CHU H H,TU Y F.Journal of Analytical Science(储海虹,屠一锋.分析科学学报),2003,19(5):472.

[8] ZHANG D X,LI Q,LI B B.Oil-Gasfield Surface Engineering(张东霞,李倩,李兵兵.油气田地面工程),2008,27(5):67.

根据我国煤层的赋存状况及开采现状,在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息、矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生,这不仅会对煤矿工人的生命安全及矿井财产造成巨大威胁,而且还制约着煤炭工业的发展[1-3]。为了有效预防煤与瓦斯突出及工作面、巷道等瓦斯灾害问题的发生,可通过添加压裂液的方法以增强溶液在煤体内的渗透及扩散作用,达到减少灾害发生的频率。

[9] YANG X Y,LI L,WANG B X,XIAO J H,ZHU Q.Material Protection(杨晓燕,李莉,王碧璇,肖菊花,朱琦.材料保护),2008,41(9):70.

该项改革真正体现以学生为主体的教育思想,重视学生基本功和临床综合能力的训练,同时也培养学生沟通能力及临床科研意识,学生问卷及教师问卷结果显示出科考核采用学术报告形式是可行、有效的。

[10] ZHOU H J,GUO Z J.Liaoning Chemical Industry(周慧晶,郭振江.辽宁化工),2008,37(3):206.

本工作涉及的模拟体系中,水为溶剂,而作为溶质的杂双子表面活性剂则包括10种类型,即Cm-P-N-Cn(m,n=9,9;9,12;9,15;9,18;12,12;12,15;12,18;15,15;15,18;18,18),其分子结构和相应的DPD软粒子模型如图1所示,其中TA和TB均为3个亚甲基组合而成的疏水基团,HA为磷酸根阴离子基团,S为2个亚甲基组合而成的联接基团,HB为季铵根阳离子基团,W为水粒子.

罗道成,罗铸
《分析科学学报》 2018年第02期
《分析科学学报》2018年第02期文献

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