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1、制革污泥中鉻含量的測定方法劉雅妮摘要:制革污泥因含有較高的有機質(zhì)和氮素量,只要消除因鉻過量對環(huán)境造成的危害,其用于農(nóng)田將是一種優(yōu)質(zhì)的有機肥源,故要對污泥、堆肥混合材料、堆置好的有機肥和施此肥的土壤進行含鉻量測定。本文主要綜述了近幾年來國內(nèi)外制革污泥中六價鉻的測定方法,包括分光光度法、催化光度法、原子吸收分光光度法、離子色譜法、熒光分析法、電化學(xué)分析法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法等。關(guān)鍵詞:制革污泥鉻測定方法引言:鉻是一種銀白色的金屬,廣泛分布于地殼中,含量平均為0.04%。它的價態(tài)可以從正二價到正六價,
2、由于二價鉻極不穩(wěn)定,故鉻主要以正三價和正六價兩種形態(tài)存在,其價態(tài)不同對環(huán)境的影響和生物效應(yīng)有著極大的差別。鉻在自然界主要以三價形態(tài)出現(xiàn),鉻鐵礦是唯一的富鉻礦,最高含有55%的氧化鉻。三價鉻是穩(wěn)定的,是人體不可或缺的微量元素之一,缺乏時易使人患糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化病,影響到體內(nèi)脂肪代謝。但水溶性的五價鉻是重要的環(huán)境污染物,可引起肝、腎病變,其毒性為三價鉻的100多倍。由于其強氧化性和高滲透性,對皮膚有刺激和致敏作用,能使皮膚潰瘍,對呼吸道、消化系統(tǒng)有致癌、誘變作用。未經(jīng)處理的制革廢液、含鉻濃度超過我國過我
3、國工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的1000倍。世界衛(wèi)生組織屬下的國際癌癥研究署(IARC),已將四價鉻分在第一(致癌物質(zhì))組。鉻廣泛應(yīng)用于冶金、顏料、制革及木材防腐等行業(yè),特別是在制革行業(yè),由于其優(yōu)異的鞣革性能,已有100多年的使用歷史,現(xiàn)在仍然是工業(yè)生產(chǎn)的主要鞣劑。鉻的應(yīng)用為人們提供了大量性能優(yōu)異的商品,但與此同時,排放的含鉻廢水成為了污染環(huán)境的重要來源。因此對五價鉻的監(jiān)測受到許多行業(yè)工作者的關(guān)注。關(guān)于測定不同提取液、消化液和基體中鉻的濃度,通常采用的技術(shù)有x一發(fā)射光譜法(Kubota等,1971);發(fā)射光譜法(Ure
4、等,1978);原子吸收光譜法;中子活化測定法(Haskin等,1971);化學(xué)發(fā)光測定法(Li等,1974);以及比色法(Smith等,1967)。在應(yīng)用時所選用的方法取決于需要達到的精度、操作的難易、干擾的排除以及現(xiàn)有的設(shè)備。前4種方法所需設(shè)備比較昂貴,不容易實現(xiàn)。而比色分析簡單易行,也有一定的準(zhǔn)確度,多被采用。污泥及土壤成分復(fù)雜,采用比色分析所存在的主要問題是:(1)何使各種存在形式的鉻完全釋放;(2)如何排除共存離子的干擾;(3)如何消除殘渣及不溶物的影響。測定制革污泥中鉻常見的方法有:分光光度法、
5、原子吸收光譜法、離子色譜法、熒光分析法以及電化學(xué)分析法等。一.鉻含量的測定方法1.分光光度法分光光度法是通過測定被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度,對該物質(zhì)進行定性和定量分析的方法。在分光光度計中,將不同波長的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時,便可得到與眾不同波長相對應(yīng)的吸收強度。如以波長(λ)為橫坐標(biāo),吸收強度(A)為縱坐標(biāo),就可繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線。利用該曲線進行物質(zhì)定性、定量的分析方法,稱為分光光度法,也稱為吸收光譜法。用紫外光源測定無色物質(zhì)的方法,稱為紫外分光光度法;用可見光光源測
6、定有色物質(zhì)的方法,稱為可見光光度法。它們與比色法一樣,都以Beer-Lambert定律為基礎(chǔ)。在酸性溶液中,六價鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色化合物,于波長540nm處進行分光光度測定。2.催化光度法催化光度法測定鉻的原理是利用六價鉻在弱酸介質(zhì)中,對氧化劑氧化有色染料或指示劑使之退色的反應(yīng)具有明顯的催化作用,且退色程度與鉻量在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,從而建立了催化光度法測定鉻的方法。催化光度法由于具有靈敏度高、檢出限低、選擇性好等特點,而廣泛用于六價鉻的測定。在催化分光光度法中,常用作指示反應(yīng)的類型有:氧化還
7、原催化反應(yīng)絡(luò)合催化反應(yīng)及酶催化反應(yīng)。其中又以氧化一還原反應(yīng)居多,反應(yīng)中的氧化劑主要有過氧化氫、溴酸鉀、氯酸鉀和硝酸等(見表<)。這些體系絕大多數(shù)使用有機試劑,其中多為有機染料涉及偶氮化合物,如酸性鉻藍K、鉻藍黑R、偶氮胂I等;三苯甲烷類染料,如酸性品紅、丁基羅丹明B、孔雀綠、曙紅、結(jié)晶紫等;醌亞胺化合物,如酚藏花紅、中性紅、亞甲藍等。3.原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(AAS)是對微量及痕量重金屬含量檢測的一種重要方法,廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣品及藥物中的重金屬測定。這種方法不能測定價態(tài),只能測定總鉻的含量,
8、因此使用前可以對樣品進行預(yù)處理以消除三價鉻的影響。原子吸收分光光度法主要包括火焰原子吸收光譜法(FAAS)和石墨爐原子吸收光譜法(ETAAS)。4.離子色譜法自20世紀(jì)80年代以來,環(huán)境分析尤其是水體中水溶態(tài)重金屬的研究,在國內(nèi)外都很活躍。離子色譜法同時測定水體中水溶態(tài)微量重金屬離子即是一種應(yīng)用比較廣泛的方法。5.熒光分析法用熒光分析法檢測痕量六價鉻,簡便、迅速,因不受儀器讀數(shù)的限制,可獲得更高的靈敏度、選擇性和