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水样中重金属铬的测定方法研究进展

更新时间:2016-07-05

铬是自然界广泛存在的重金属元素,已被确认为致癌物,能在生物体内蓄积,具有很强的致突变作用,并与人体的心血管及皮肤等方面的疾病有关。水中铬的含量是判断水质好坏的一个重要指标。我国在饮用水、地表水、污水排放三大水质标准中都把铬的测定作为常规检测项目。因此,水样中铬的测定也越来引起分析化学工作者的重视。近几年,随着测定仪器设备、测定技术取得进步,水样中铬含量的测定方法也得到了发展,快速检测、在线检测、痕量检测成为研究热点。

广义回归神经网络(GRNN)是一种径向基函数网络,具有很强的非线性映射能力,在逼近能力、分类能力和学习速度方面优于BP网络[2]。

1.化学分析法

在化学分析中,常应用氧化还原滴定法来测定铬。硫酸亚铁铵滴定法方法较复杂且过硫酸铵的用量将直接影响测定结果。黄莺对硫酸亚铁铵滴定法测定总铬进行了改进,首先对样品进行稀释25倍,然后,吸取稀释后的样品于锥形瓶中,依次加水、硫酸-磷酸混合酸,滴加硝酸银溶液、固体过硫酸铵、指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点。利用改进法和原方法同时对同一种工业废水作对比测定,检测结果表明,两种方法的测定结果无显著性差异。郭崇武改进了六价铬Cr镀铬溶液中三氧化铬和三价铬的分析方法,要点是用氟氢化铵做掩蔽剂对铁进行掩蔽,用淀粉作指示剂。在酸性条件下,六价铬Cr与碘化钾定量反应生成碘分子,再用硫代硫酸钠滴定碘,根据硫代硫酸钠的用量,可计算出三氧化铬的含量。

为了验证本文提出的ASRS-UKF滤波算法的有效性,分别将ASRS-UKF算法、SR-UKF滤波算法以及STSR-UKF算法对上述轨迹进行跟踪滤波。

2.分光光度法

(1)二苯碳酰二肼光度法

二苯碳酰二肼光度法是测定水样中微量铬最常用的方法之一。在实际检测操作中,操作步骤比较繁琐,检测速度慢,不适合批量试样的检测分析。为此,很多分析工作者对水样中铬离子的检测方法进行了改进。例如,付淑英通过实验,对标准方法中的试样氧化加热方式、调节pH、标准曲线几方面进行了改进且提高了检测的灵敏度以及准确度。张雷使用含硫酸和磷酸的二苯碳酰二肼显色剂进行水中六价铬的测定方法,与传统方法相比,简化了分析步骤,提高了分析速度。沈淑娟将该方法用于电镀液中微量铬的测定,利用在弱酸性溶液中二苯基碳酰二肼与六价铬离子络合,用EDTA可消除铜和镍离子的干扰。

(2)流动注射光度法

吴宏等对水样中痕量Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的测定进行了研究,建立了测定水中痕量Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的二苯基碳酰二肼(DPC)-流动注射分光光度法。将含Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的水样均用KMnO4氧化后,分别注入到H2SO4和DPC溶液的混合流中,在波长540nm处对反应形成的紫红色螯合物用分光光度测定Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)。检出限为0.014mg/L,可用于测定工业废水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)。

姜秋俚等也对火焰原子吸收法测定水样中的总铬进行了研究与探讨,对检测仪器条件进行了优化,最终确定乙炔流量为100L/h,燃烧头高度9mm,狭缝宽度为0.2nm时,检测的灵敏度和重现性最好,适合水中总铬的测定。

(3)其他光度法

王新建对原子吸收火焰光度法测定水中总铬实验条件进行了研究,确定总铬测定的条件为:波长359.3nm;燃助比2.9/11;加入助熔剂及干扰元素抑制剂的量为每100mL样品液中加氯化铵溶液(10%)的量为3.00mL。

3.火焰原子吸收光谱法

鲁丹等对火焰原子吸收法测定水样中总铬的影响因素进行了探讨,指出火焰原子吸收法虽然具有灵敏度高,精密度高,稳定性好,操作简便、快速等优点,但以火焰原子吸收法测定水样中的总铬时,其共存元素的干扰很严重,同时会受燃烧器高度和火焰状态的影响很大。研究结果表明,燃烧器高度以及火焰状态对铬的测定会产生较大影响,部分共存元素也会抑制铬的吸收,10%盐酸羟胺能消除共存元素的干扰。在燃烧器高度为7mm,乙炔流量为1.5L/min时,测定的灵敏度最高。

近年来随着分离技术的发展,分离分析与分光光度联用的分析方法因测定方便,测定检出限很低,准确度高等优点正在迅速发展,并成为研究的重点。游建南针对工业废水中低浓度铬的测定,提出了萃淋树脂分离—分光光度法测定废水中微量Cr和总Cr的方法,适用于水样的检测。左银虎对水样中痕量Cr(Ⅵ)的测定进行了研究,建立了浊点萃取分光光度法测定水中Cr(Ⅵ)的新方法,该方法利用二苯碳酰二肼显色,TritonX-100-正辛醇浊点萃取,可应用于水样中痕量Cr(Ⅵ)的测定。

经过该路段交通量数据调查发现在每天上午7~8点,下午4~5点这个时间段车流量较大且易发生交通堵塞,所以建议工程施工人员尽量避免在这个时间段施工作业,防止顶力过大及路基塌陷等事故。

4.荧光分析法

荧光分析法可用于痕量六价铬Cr的检测,该方法操作简便、快速,不受仪器读数的限制,灵敏度高且选择性具有较好的再现性。陈兰化研究了在HAc-NaAc介质中,痕量六价铬Cr催化过氧化氢氧化罗丹明6G的褪色反应及动力学条件,建立了催化荧光测定痕量六价铬Cr的方法。将该法用于环境水样中痕量六价铬Cr的测定,结果良好。

李永强建立了荧光猝灭法快速测定环境水中痕量三价铬Cr的方法,采用水杨醛缩氨基硫脲为荧光试剂,在NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液中,利用三价铬Cr能猝灭其荧光的方法来测定痕量三价铬Cr,可用于水样中痕量三价铬Cr的测定。

冯素玲等依据痕量六价铬Cr对罗丹明B与过氧化氢的反应具有催化作用,导致罗丹明B的荧光减弱,建立了催化荧光法测定痕量六价铬Cr的新方法,本法已用于电镀行业排放废水中痕量六价铬Cr的测定。

【参考文献】

[1]黄莺,郭建.硫酸亚铁铵滴定法测定总铬的改进[J].环境监测管理与技术,2002,14.

[2]郭崇武.碘量法测定六价铬镀液中的三氧化铬和三价铬[J].电镀与涂饰,2012,31(11).

[3]付淑英.分光光度法测定水中总铬的改进[J].中国井矿盐,2017,48(1).

[4]张雷.分光光度法测定地表水中Cr6+分析方法的改进[J].水土保持应用技术,2017,(4).

[5]沈淑娟,方霞惠.电镀液中微量铬的测定[J].华东化工学院学报,1984,(1).

[6]吴宏,王镇浦,陈国松.流动注射-分光光度法测定水中的痕量Cr[J].分析试验室,2001,20(5).

[7]游建南.萃淋树脂分离-分光光度法测定工业废水中微量Cr.铀矿冶,2001,20(3).

[8]左银虎.浊点萃取分光光度法测定水中Cr[J].化工环保,2017,37(3).

[9]鲁丹,陈海青.火焰原子吸收法测定水中总铬的影响因素探讨[J].中国公共卫生,2004,20(4).

[10]王新建,刘健.原子吸收火焰光度法测定水中总铬实验条件的探讨[J].医学动物防制,2012,28(4).

[11]姜秋俚,孙铁珩,张见昕等.火焰原子吸收法测定水中的总铬[J].环境保护科学,2011,37(6).

[12]陈兰化,王建芳.催化荧光法测定环境水样中痕量铬[J].环境污染与防治,1998,20(2).

[13]李永强.荧光分析法在测定环境污染物中的研究与应用[D].开封:河南大学,2007.

[14]冯素玲,王瑞勇,樊静.催化荧光法测定痕量铬[J].分析化学,2000,28(1).

刘悦
《当代化工研究》 2018年第04期
《当代化工研究》2018年第04期文献

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