环境监测实验讲义

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实验十 水中六价铬的测定

一、原理

在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，其最大吸收波长为540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。 二、仪器

1．分光光度计，比色皿（1cm、3cm）。 2．50mL具塞比色管，移液管，容量瓶等。 三、试剂

1．丙酮。 2．（1+1）硫酸。 3．（1+1）磷酸。

4．0.2%（m/V）氢氧化钠溶液。

5．氢氧化锌共沉淀剂：称取硫酸锌（ZnSO4·7H2O）8g,溶于100mL水中；称取氢氧化钠2.4g，溶于120mL水中。将以上两溶液混合。

6．4﹪(m/V)高锰酸钾溶液。

7．铬标准贮备液：称取于120℃干燥2h的重铬酸钾（优级纯）0.2829g，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升贮备液含0.100ug六价铬。

8．铬标准使用液：吸取5.00mL铬标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升标准使用液含1.00ug六价铬。使用当天配制。

9．20﹪（m/V）尿素溶液。 10．2﹪(m/V)亚硝酸钠溶液。

11．二苯碳酰二肼溶液：称取二苯碳酰二肼（简称DPC，C13H14N4O）0.2g，溶于50mL丙酮中，加水稀释至100mL，摇匀，贮于棕色瓶中，置于冰箱中保存。颜色变深后不能再用。

四、测定步骤

1．水样预处理

（1）对不含悬浮物、低色度的清洁地面水，可直接进行测定。

（2）如果水样有色但不深，可进行色度校正。即另取一份试样，加入除显色剂以外的各种试剂，以2mL丙酮代替显色剂，用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。

（3）对浑浊、色度较深的水样，应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过滤处理。 （4）水样中存在次氯酸盐等氧化性物质时，干扰测定，可加入尿素和亚硝酸钠消除。 （5）水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性物质时，可将Cr6+还原为Cr3+，此时，调节水样pH值至8，加入显色剂溶液，放置5min后再酸化显色，并以同法作标准曲线。

2．标准曲线的绘制：取9支50mL比色管，依次加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、

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6.00、8.00和10.00mL铬标准使用液，用水稀释至标线，加入1+1硫酸0.5mL和1+1磷酸0.5mL，摇匀。加入2mL显色剂溶液，摇匀。5-10min后，于540nm波长处，用1cm或3cm比色皿，以水为参比，测定吸光度并作空白校正。以吸光度为纵坐标，相应六价铬含量为横坐标绘出标准曲线。 铬含量 ug 吸光度 校正吸光度 0 0.2 0.5 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 3．水样的测定：取适量（含Cr6+少于50ug）无色透明或经预处理的水样于50mL比色管中，用水稀释至标线，测定方法同标准溶液。进行空白校正后根据所测吸光度从标准曲线上查得Cr6+的含量。

水样名称 取样体积 mL 吸光度 铬含量 mg/L 五、计算

Cr6+（mg/L）=m/V 式中：m—从标准曲线上查得的Cr6+量（ug）； V—水样的体积（mL）。 注意事项

1．用于测定铬的玻璃器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。

2．Cr6+与显色剂的显色反应一般控制酸度在0.05-0.3mol/L（1/2H2SO4）范围，以0.2mol/L时显色最好。显色前，水样应调至中性。显色温度和放置时间对显色有影响，在15℃时，5-15min颜色即可稳定。

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附录 环境监测实验基本知识

第一节 电子称量仪器

一、电子天平称量原理与构造

电子天平是采用电磁力平衡的原理，应用现代电子技术设计而成的。它是将称盘与通电线圈相连接，置于磁场中，当被称物置于称盘后，因重力向下，线圈上就会产生一个电磁力，与重力大小相等方向相反。这时传感器输出电信号，经整流放大，改变线圈上的电流，直至线圈回位，其电流强度与被称物体的重力成正比。而这个重力正是物质的质量所产生的，由此产生的电信号通过模拟系统后，将被称物品的质量显示出来。

由于电子天平是利用电磁力平衡的原理，没有机械天平的横梁，没有升降枢装置，全量程不用砝码，直接在显示屏上读数，所以具有操作简单，性能稳定，称量速度快，灵敏度高等特点。目前一般电子天平还具有去皮(净重)称量、累加称量、计件称量等功能。并配有对外接口。可连接打印机、计算机、记录仪等，实现了称量、记录、计算自动化。图1-1为瑞士梅特勒公司AB-N系列天平结构图。 二、电子天平的使用及注意事项

电子天平与传统的机械天平在称量原理上有较大不同。尽管使用比较简单，但使用者还是应仔细阅读说明书，规范操作。电子天平使用方法如下。 ①首先根据水平泡位置将天平调节水平； ②接通电源，预热30 min后方可称量； ③称量前，按照说明书对天平进行校准；

④称量时，按“ON”键之后，天平开始自检，待稳定片刻，显示屏上显示零点，这时，可开始称量。打开门，将被称物品放入天平盘上，关好门，读数记录；

⑤称量完毕，清扫秤盘，按“OFF”键，关闭天平。

1—操作键；2—显示屏；3—型号标牌；4—防风圈；5—称量盘；6—防风罩；7—水平调节脚；8—用于下挂称量方式的秤钩(在天平底面)；9—电源插座；10—RS232C接口；11—防盗锁连接环；12—水平泡

图1-1 电子天平结构示意图

电子天平在使用时应注意以下几点。

①电子天平应放置在离磁性物质和设备较远、且平稳、水平的台面上。 ②称量前，接通电源至少预热30 min，以获得稳定的工作温度。

③电子天平应经常进行校准，特别是当首次安装使用或移机或停用一段时间后， 都要按天平说明书重新校准。使之符合当地的重力加速度。 ④电子天平应定期通电一次，以保持天平内部元件干燥。

目前电子天平有多种系列，型号规格各有不同。使用者必须了解其特点，按照说明书正确使用，以获得准确的称量结果。

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第二节 玻璃仪器基本操作方法

一、玻璃仪器的洗涤

玻璃仪器的清洁与否、洗涤方法正确与否，对分析结果的准确性和精密度都有直接的影响，甚至关系到整个实验的成败。因此玻璃仪器的洗涤是分析工作中的一个主要环节，需认真对待。

1．常用洗涤剂简介

常见洗涤剂名称、配制、用途及使用方式见表1-1。

序号 洗涤剂名称

1

合成洗涤剂：洗衣粉、去污粉、洗洁精 2

铬酸洗液

3

纯酸洗液

4

酸性草酸

5

纯碱洗液

6 碱性酒精洗液

7 碱性高锰酸钾洗液

8 盐酸一乙醇混合洗液 9

丙酮、乙醚、苯等

表1-1 常用洗涤剂名称、配制、用途及使用方式

配 制

可洗污染物 使用方式 市售成品

灰尘、油脂、可溶刷洗

性物质

重铬酸钾5g，加水油脂、还原性污染润洗、浸泡 10mL溶解，慢慢加入物

使用 90mL浓硫酸

1:1HCl，1:1H2S04，碱性污染物、无机可反复使用，1:1HN03 物、重金属离子

可用于浸泡

玻璃仪器

草酸10g溶于100mL。洗涤氧化性物质可浸泡、浸煮20％的盐酸溶液中

(KMn03+

4，Fe)等

10％NaOH，5％Na2C03，洗涤油污较重仪可浸泡、浸煮5％NaHCO3

器

NaOH(或KOH)25g溶于洗涤油污及某些刷洗、浸泡 100mL水中，再用乙醇有机物

稀释至1L

4gKMn04溶于少量水洗涤油污及某些刷洗、浸煮 中，加入100mL10％有机物 NaOH溶液

按1:2比例配制 用于洗涤有颜色刷洗、浸泡

有机物的比色皿

直接取用，或配成用于洗涤被油脂或某些刷洗、浸泡 NaOH饱和乙醇溶液

有机物玷污的器皿

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备 注 常规洗涤烧杯、三角瓶、试剂瓶等 Cr(Ⅵ)污染环境，故尽量少用。洗液可反复用，直至变为黑绿色

在用过合成洗涤剂后使用，洗涤滴定管，移液管等

可加热使用

不宜长时间浸泡．以

防腐蚀玻璃

洗后器皿上附着Mn02沉淀，可用浓酸或亚铁盐清洗