含铬废水测定
分光光度法测定废水中铬(ahu)
实验二分光光度法测定废水中铬一、实验目的掌握用分光光度法测定六价铬和总铬的原理和方法；熟练应用分光光度计。
二、实验原理废水中铬的测定常用分光光度法，其原理基于：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。
如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价，再用本法测定。
三、仪器分光光度计、比色皿（1cm、3cm）；50mL具塞比色管、移液管、容量瓶等。
四、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，溶于新煮沸冷却的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0.100mg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1.00μg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，贮于棕色瓶内，置于冰箱中保存。
颜色变深后不能再用。
五、实验步骤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，可以进行色度校正。
即另取一份水样，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）对混浊、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。
废水中铬含量的测定
废水中铬的测定实验目的(1)进一步熟悉分光光度计和原子吸收分光光度计的基本结构及使用。
(2)掌握分光光度法和原子吸收分光光度法测定工业废水水中铬含量的原理及方法。
(3)对两种方法的特点、优劣和适用性进行比较。
分光光度法实验原理1．六价铬的测定：在酸性溶液中六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色产物，可用目视比色或分光光度法测定。
2．总铬的测定：水样中的三价铬用高锰酸钾氧化为六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过剩的亚硝酸钠为尿素所分解，得到的清液用二苯碳酰二肼显色，测定含量。
主要仪器及试材1．主要仪器(1) 紫外可见分光光度计。
(2) 50 ml比色管。
(3) 150 ml锥形瓶2．试剂（1）二苯碳酰二肼溶液溶解1.20 g二苯碳酰二肼于100 ml的95％乙醇中，一边搅拌，一边加入400 ml（1＋9）硫酸，存于冰箱中，可用1个月。
（2）（1＋9）硫酸。
（3）铬标准储备液溶解141.4 mg预先在105－110℃烘干的重铬酸钾于水中，转入1000 ml 容量瓶中，加水稀释至标线，此液每毫升含50.0μg六价铬。
（4）铬标准溶液吸取20.00 ml储备液至1000 ml容量瓶中，加水稀释至标线。
此液每毫升含1.00μg六价铬，临用配制。
（5）（1＋1）硫酸。
（6）（1＋1）磷酸。
（7）4% 高锰酸钾溶液。
（8）20% 尿素溶液。
（9）2% 亚硝酸钠溶液。
实验方法与步骤1．六价铬的测定（1）吸取50.00 ml水样，（若浓度太高，移入少许水样，用水稀释至50.00 ml），置于50 ml比色管中，如果水样混浊可过滤后测定。
（2）依次吸铬标准溶液（1.00μg /ml） 0 ml、0.20 ml、0.50 ml、1.00 ml、2.00 ml、4.00 ml、6.00 ml、8.00 ml及10.00 ml，至50 ml比色管中，加水至标线。
（3）水样管及标准管中各加2.5 ml二苯碳酰二肼溶液，混匀，放置10 min，目视比色，如用分光光度计，则于540 nm波长、3 cm比色皿，以试剂空白作参比，测定吸光度。
如何测量工业废水中的铬
工业废水中六价铬的测定废水中总铬的测定方法主要有: 分光光度法、气相色谱法、中子活化法、极谱法等, 大家都知道，铬是生物体必需的微量元素之一。
铬的缺乏会导致糖、脂肪等物质的代谢紊乱, 但摄入量过高对生物和人类有害。
铬的毒性与其存在形态有极大的关系: 三价铬化合物几乎无毒, 且是人和动物所必需的; 相反, 六价铬化合物具有强氧化性, 且有致癌性。
一般来说, 六价铬的毒性要比三价铬大100倍。
我国规定铬在地面水中最高允许浓度: 三价铬为0.5 mg/L, 六价铬为0.1 mg/L,生活饮水最高允许浓度（六价铬）为0.055 mg/L。
因此对六价铬需要一种简单、有效的分析方法。
六价铬的测定方法有很多: 如二苯碳酰二肼可见分光光度法、示波极谱滴定法、原子吸收分光光度法、动力学光度法、流动注射光度法等, 但大多由于仪器价昂难以普及使用。
分光光度法则以仪器价廉, 操作简单等优点,目前在我国仍具有广泛的实用价值。
本文研究了在碱性条件下对六价铬的测定, 碱性条件下六价铬在紫外区有一较强的吸收峰, 因此建立了对六价铬的测定方法。
本设计方案中将采取分光光度法和原子吸收分光光度法对工业废水中六价铬进行测量。
分光光度法1 主要仪器和试剂配制1）UV- 2201 紫外可见分光光度计, 722 可见分光光度计, PHS- 25B 型数字酸度计。
2六价铬标准溶液: 称取于120℃干燥2 h 的K2Cr2O7( 优级纯) 0.282 9 g, 溶于少量水中并稀释定容至1 L, 摇匀得浓度为0.100 mg/mL 的储备液。
2%(m/V) 氢氧化钾溶液: 称取2 g 氢氧化钾溶于100 mL蒸馏水中。
1∶1 硫酸溶液: 将浓硫酸缓慢加入到等体积水中, 混合均匀。
注意：所用试剂均为分析纯, 实验用水为二次蒸馏水。
所用的玻璃器皿均在1 mol /L 的HNO3 溶液中浸泡12 h 以上。
2 方法与结果2.1 六价铬的吸收光谱准确移取1 mL 铬标准和适量的氢氧化钾溶液置于25 mL 容量瓶中, 将25ml容量瓶中的部分溶液倒入1 cm的比色皿中，用UV-5500PC紫外可见分光光度计，对溶液进行波长扫描（根据经验其吸收波长在370nm左右，可以设定仪器的波长在200～400 nm 范围内扫描吸收曲线）, 得出最大吸收峰值在372nm处，选择372nm作为测试波长。
含铬废水的处理实验报告
含铬废水的处理实验报告
实验目的：
本实验旨在研究含铬废水的处理方法，找到一种高效、经济且环保的处理方案，以减少对环境和人体健康的影响。
实验原理：
含铬废水是指含有铬离子（Cr3+和Cr6+）的废水，铬离子对
环境和人体健康有一定的危害。
一般的处理方法包括沉淀法、离子交换法、电化学法等，本实验将探讨离子交换法对含铬废水进行处理的效果。
实验步骤：
1. 实验前准备：准备所需的实验器材和试剂，包括离子交换树脂、含铬废水样品、蒸馏水等。
2. 样品处理：将含铬废水样品通过滤纸进行过滤，去除悬浮物，并调整pH值至适宜的范围。
3. 离子交换树脂处理：将含铬废水与离子交换树脂充分接触，使树脂吸附或交换掉废水中的铬离子。
4. 洗脱：用适当的溶液洗脱被吸附或交换的铬离子，将洗脱液收集。
5. 检测：利用化学分析方法或仪器对洗脱液中的铬离子浓度进行测定，计算去除率。
6. 结果和分析：根据实验结果对离子交换法的处理效果进行讨论，并与其他处理方法进行对比。
实验结果：
经过离子交换处理的含铬废水样品，铬离子的浓度明显降低，
去除率达到 XX%。
实验结论：
离子交换法是一种有效的处理含铬废水的方法，在本实验条件下，能够达到较高的去除率。
然而，在实际应用中，还需要考虑成本、废水处理量、处理效率等因素，以选择最合适的处理方案。
改进方向：
在进一步研究中，可以优化实验条件，如调整pH值、改变离子交换树脂类型和用量等，以提高处理效果。
同时，还可以探索其他处理方法的结合应用，如与沉淀法或电化学法相结合，以进一步提高废水的处理效率。
废水中总铬含量的测定
2．指示原理
[Fe(C12H8N2)3] 3+ + e → Fe(C12H8N2)3] 2+
氧化态
还原态
浅蓝色
深红色
变色过程为
Fe(C12H8N2)3] 2+ 还原态 深红色
Cr2O72H+
Fe(C12H8N2)3] 2+ 还原态 深红色
[3F+ e(C12H8N2)3]
氧化态 浅蓝色
Fe 2+
+
3.褪色
加20%尿素1ml，再滴加0.5% NaNO到红色褪
去为无色，再震荡无气泡
NaNO2除尽
4.显色
转移洗涤到100ml容量瓶中，移取5ml二苯 胺基脲，边加边摇，并定容。
5.比色测OD值
λmax=540nm 比色皿厚度=2cm 0号管调零 平行条件ΔOD≤0.05
6.描点作图
OD
OD
A
标准溶液的ml数
5.比色测OD值
λmax=540nm 比色皿厚度=2cm 0号管调零 平行条件ΔOD≤0.05
五.计算
A×K×1000 总Cr（mg/l）= ——————
V试
A—测定OD值相当的标准溶液的体积（ml）； K—标准溶液的浓度 mgCr/ml。
K=0.01mgCr/ml
6.描点作图
OD
OD
A
标准溶液的ml数
3.氧化
加50ml蒸馏水，1∶1 H2SO4 0.5ml （10滴），1∶1H3PO40.5ml（10滴）， 加热微沸，加4滴0.5% KMnO4煮沸3分 钟不褪色，取下冷却。
3.褪色
加20%尿素1ml，再滴加0.5% NaNO到红色褪
含铬废水处理实验报告
实验含铬废水的处理及其相关参数的测定一、实验目的（1）了解工业废水处理流程，掌握各单元操作的实验原理。
掌握由这些单元操作组成的处理流程。
（2）了解除铬过程中各因素之间的关系。
（3）掌握相关的水质参数的测定方法。
二、实验原理1.化学还原法——铁氧体法铁氧体法处理含铬废水的基本原理就是使废水中的Cr2O72-或CrO42-在酸性条件下与过量还原剂FeSO4作用，生成Cr3+和Fe3+，其反应式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OHCrO4-+3Fe2++7H+=Cr3++3Fe3++4H2O再通过加入适量碱液，调节溶液pH值,并适当控制温度，加入少量H2O2后，可将溶液中过量的Fe3+部分氧化为Fe2+,得到比例适度的Cr3+,Fe2+和Fe3+沉淀物：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓由于当Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀量比例1:2左右时，可生成Fe3O4·xH2O磁性氧化物（铁氧体），其组成可写成FeFe2O4·xH2O,其中部分Fe3+可被Cr3+取代，使Cr3+成为铁氧体的组成部分而沉淀下来，沉淀物经脱水等处理后，既得组成符合铁氧体组成的复合物。
因此，铁氧体法处理含铬废水效果好，投资少，简单易行，沉渣量少且稳定。
而且含铬铁氧体是一种磁性材料，可用于电子工业，这样既可以保护环境又进行了废物利用。
实验室检验废水处理的结果，常采用比色法分析水中的铬含量。
其原理为：Cr(Ⅵ)在酸性介质中与二苯基碳酰二肼反应生成紫红色配合物，其水溶液颜色对光的吸收程度与Cr(Ⅵ)的含量成正比。
只要把样品溶液颜色与标准系列的颜色采用目视比较或用分光光度计测出此溶液的吸光度就能确定样品中Cr(Ⅵ)的含量。
为防止溶液中Fe2+、Fe3+及Hg22+、Hg2+等打扰，可适当加入适量的H3PO4消除。
含铬废水的测定与处理Good.gd
第18卷第1期中国科学院研究生院学报V ol.18 N o.1 2001年 6月Journal of the G raduate School of the Chinese Academy of Sciences Jun.2001含铬废水的测定与处理刘 霞 胡应喜 李燕芸 王 欣 陈 艳(北京石油化工学院化工系,北京102600)摘 要 研究了含铬废水的处理及微量铬的测定.用硫酸亚铁铵作还原剂将Cr(VI)还原为Cr (III),利用共陈淀原理,可以基本除去Cr(III).此方法适用于含Cr(VI)废水的处理.体系中微量铬用增敏碘量法测定,增敏倍数是9.Cr(III)的测定方法是用过量高碘酸盐氧化,钼酸盐掩蔽未反应的高碘酸盐,最后以碘量法滴定产生的碘酸盐.Cr(VI)在用饱和亚硫酸钠预先还原为Cr(III)后,也可用该方法测定.当铬含量小于340μg时,其平均回收率是99.7%.关键词 铬,增敏反应,废水处理,碘量法,高碘酸盐中图分类号 O655.2铬是生物体所必需的微量元素之一,铬的毒性与其存在的状态有极大的关系.六价铬化合物对机体有全身致毒、刺激、累积、变态、致癌和致变作用.由于铬的污染源很多,且毒性较强,所以是一项重要的水质污染控制指标.世界卫生组织规定饮用水中三价铬的最高允许浓度为0.05毫克/升,而六价铬的最高允许浓度为0.01毫克/升[1].由于允许浓度很小,所以准确测定废水中的铬离子,具有重要意义.水溶液中微量的离子可用仪器分析方法进行测定[2,3],但增敏反应以其特有的简便性、灵敏性而倍受青睐[4～8].本工作旨在探索一种有效的除铬途径;以增敏反应为基础建立一种简便的测定水溶液中微量铬的方法;研究各种因素的影响,以确定最佳除铬和测定铬的条件.1 实验1.1 仪器pHS2P1型酸度计.1.2 试剂本实验所用试剂除特殊说明外均采用分析纯,实验用水为蒸馏水.Cr(VI)储备液:1.0g/L和0.0006556m ol/L的K2Cr2O7水溶液;Cr(III)储备液:取一定量的Cr(VI)标准溶液,加入还原剂饱和亚硫酸钠溶液,用5m ol/L硫酸酸化,然后煮沸2分钟,以除去过量的亚硫酸.冷却后瓶底有晶体析出.加入少量水溶解,此为Cr(III)储备液;高碘酸钾溶液:3.5g/L的水溶液,配制中加少量十水合四硼酸钠晶体,存放于棕色瓶中;亚硫酸钠溶液:无水盐的饱和水溶液;碘化钾溶液:33g/L的水溶液,新配制;钼酸铵溶液:100g/L的水溶液;醋酸2醋酸钠缓冲溶液:pH=3.1;淀粉溶液:0.5%的水溶液;Na2S2O3溶液:0.003m ol/L和0.007m ol/L的水溶液,用标准碘酸钾溶液标定;焦磷酸钠溶液:55g/L的水溶液;硫酸亚铁铵晶体:学生无机化学实验(硫酸亚铁铵的制备)的产品.收稿日期:2000211202作者简介:刘霞,女,1962年9月生,副教授 38 中国科学院研究生院学报第18卷1.3 微量铬的测定步骤1.3.1 微量Cr(III)的测定准确移取一定体积的Cr(III)储备液(0.5～5ml,含10～340μg的Cr(III)于100ml的碘量瓶中,用氢氧化钠溶液调pH至约3.1,再用醋酸盐缓冲溶液调pH至3.1,加入高碘酸钾溶液3～5ml.室温放置30分钟后,加3～5ml的钼酸铵溶液和2ml的KI溶液,于暗处放置5分钟后,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定反应中释放出的碘.在相同条件下进行空白实验,并进行校正.1.3.2 微量Cr(VI)的测定准确移取一定体积的Cr(VI)储备液(0.5～5ml,含10～340μg的Cr(VI))于100ml碘量瓶中,加入饱和亚硫酸钠溶液0.5～1.0ml,5m ol/L硫酸溶液1ml,使之还原为Cr(III),加热蒸发以除去过量的亚硫酸.冷却后有晶体析出,加5ml水溶解,余下步骤同Cr(III)的测定.1.3.3 Cr(III)和Cr(VI)混合液的测定准确移取含Cr(III)和Cr(VI)的混合液,分别按下述步骤进行:①按测定Cr(III)的步骤分析,所需的标准硫代硫酸钠体积A ml等于Cr(III)所消耗的;②按测定Cr(VI)的步骤进行,所耗的标准硫代硫酸钠的体积B ml等于Cr(III)和Cr(VI)所需的总量;③在混合液中加入H2S O4使pH≤1,加入KI溶液,在暗处放置5分钟后进行滴定,所消耗的标准硫代硫酸钠体积C ml为Cr(VI)所需的.可任选其中的两步进行测定.1.4 除去溶液中Cr(VI)的步骤准确移取Cr(VI)储备液20ml(1.0g/L的K2Cr2O7水溶液,含Cr(VI):0.3535g/L)于锥形瓶中,加入一定量的还原剂(硫酸亚铁铵晶体0.32～0.64g),待反应完全后,滴加NaOH至溶液的pH为7～12,此时溶液中有沉淀出现.放置陈化7天后,滤去沉淀,取1.0ml水样测定残存的Cr(VI)和Cr(III).2 结果与讨论2.1 微量铬(III)的分析方法2.1.1 原理及增敏倍数据文献报道[7,8],在偏酸性介质中,利用过量的高碘酸钾将Cr(III)氧化为Cr(VI),钼酸铵掩蔽未反应的高碘酸钾,然后碘量测定Cr(VI)和碘酸盐.反应如下:2Cr3++3IO4-+4H2O→Cr2O72-+3IO3-+8H+(1)Cr2O72-+6I-+14H+→2Cr3++3I2+7H2O(2)3IO3-+15I-+18H+→9I2+9H2O(3)12I2+24S2O32-→24I-+12S4O62-(4) 由上述反应可以看出,2Cr3+≡12I2≡24S2O32-,文献[7]认为用此方法对微量铬进行测定应增敏12倍,但文献[8]报道此增敏关系为9倍,二者不一致的焦点在反应(2),即该反应在pH≈3的偏酸性介质中,以及在配合剂焦磷酸钠存在下能否发生?在对反应(2)的进一步实验发现:①pH对该反应有较大的影响,当pH<1时,反应的速率很快,可瞬间、定量完成;当pH>2时,速率极慢;当pH≈3时,可看作不发生反应;②配合剂焦磷酸钠虽能与Cr(III)形成稳定的配合物[9],但在pH=3.0的醋酸2醋酸盐缓冲溶液中,并不能使电对Cr2O2-7/Cr3+的电极电势增大到使反应足以进行的程度;③反应时间对该反应的影响较小,当pH=3.0～3.1,焦磷酸钠存在下,反应时间为5分钟时,反应(2)不发生.所以用增敏碘量法测微量Cr(III)的增敏倍数应为9倍,与文献[8]一致.2.1.2 酸度对Cr(III)氧化为Cr(VI)的影响取Cr(III)储备液1.0ml,用稀NaOH(或H2S O4)调pH值,余下步骤同1.3.1,结果见表1.表1 酸度的影响pH值<1 2.9 3.0 3.1 3.2 3.5 4.0绝对误差,μg>500±1.95±0.85±0.74±0.58±0.18-1.98 第1期刘 霞等:含铬废水的测定与处理39 根据数据可知,pH值在2.9～3.5时,反应可正常进行.其中当pH为3.0～3.5时,结果更好,一般选3.1.当pH<1时,一方面钼酸铵与高碘酸钾反应生成的配合物分解,使测定结果错误地偏高;另一方面,增大了空气氧化I-的机会,使空白值增高,滴定终点易变.当pH>4时,铬离子有可能发生水解而使结果偏低.2.1.3 Cr(III)氧化为Cr(VI)的方式和程度取Cr(III)储备液1.0ml,调pH≈3.1,改变Cr(III)氧化为Cr(VI)的方式和程度.余下步骤同1.3.1,结果见表2.表2 氧化反应的方式和程度的影响温度室温室温室温室温80℃90℃时间20m in30m in40m in 2.5h20m in20m in 绝对误差,μg-39.9±0.74±0.53±0.37+2.21+0.74根据实验结果,选择室温放置30～40min.加热可加快反应速率、缩短反应时间,但空白值相应增高,体系稳定性变差.2.1.4 KI O4用量的影响取Cr(III)储备液1.0ml(68.18μg),用H2S O4调pH≈3.1,改变高碘酸钾用量,钼酸铵与高碘酸钾用量按1:1(体积比).其余步骤同1.3.1,结果见表3.表3 氧化剂KIO4用量的影响碘酸钾用量,m l 1.0 3.0 4.0 5.0 6.0钼酸铵用量,m l 1.5 3.5 5.0 6.07.0绝对误差,μg±0.53±0.73±0.89±0.58±0.89结果表明,当高碘酸钾用量大于理论用量的5倍时即可,一般选3ml(10倍).因为适当增大反应物浓度可加快反应速度.2.1.5 钼酸铵用量的影响取Cr(III)储备液1.0ml,调pH≈3.1,KI O4溶液3ml,改变钼酸铵用量,其余步骤同1.3.1,结果见表4.表4 掩蔽剂钼酸铵用量的影响钼酸铵用量,m l123468绝对误差,μg+45.0±0.89±0.73±0.89±0.53±0.53由此可知,钼酸铵用量应大于2ml,是KI O4用量的3倍以上.一般取与高碘酸钾用量(体积)相同,或略大些.钼酸铵溶液的作用是掩蔽未反应的KI O4溶液,其用量不足时,未反应的KI O4与KI反应产生游离的碘:I O4-+7I-+8H+→4I2+4H2O,使测定结果偏高[10],过量太多没有必要.2.1.6 铬的测定范围准确移取不同体积的Cr(III)储备液,其它步骤同1.3.1,结果见表5.表5 铬的测定范围取样量,μg13.6468.18136.4204.5272.7340.9409.1477.3回收率,%98.6899.22100.399.9299.87100.196.7593.38由上述数据可知,当铬含量在340μg以下时,用本实验方法可准确测定.在340～470μg时,测定有 40 中国科学院研究生院学报第18卷一定的误差.2.2 微量Cr(VI)的分析分别移取Cr(VI)储备液(浓度0.0006556m ol/L)1.0ml于三个碘量瓶中,加入饱和亚硫酸钠溶液和不同的酸(5m ol/L H2S O4,5m ol/L H2S O4+1∶1H NO3,1∶1H NO3),使之还原为Cr(III),加热蒸发,冷却后加5ml水溶解.余下步骤同Cr(III)的测定.结果示于表6中.表6 酸介质对Cr(VI)还原反应的影响酸介质H2S O4H2S O4+HNO3HNO3测定误差,μg±0.73±0.73±0.89由结果可知,酸介质选H2S O4和/或H NO3均可.由于此蒸发过程不要求完全蒸干,而H2S O4作酸介质时蒸发比较平稳,因此通常选H2S O4作酸介质.2.3 溶液中铬(VI)的除去2.3.1 原理据文献报道[11,12],除去Cr(VI)的方法,可利用在酸性介质中,FeS O4先还原,发生的反应为:Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O然后再加入NaOH调节pH,使Fe(OH)2、Fe(OH)3与Cr(OH)3共沉淀.沉淀的组成可能是:(Cr x Fe1-x) (OH)3,理论上X=0.25[12].Fe(OH)3是一种常用的无机共沉淀剂,通过吸附共沉淀,而用于微量组分的分离和富集.无机实验室收集了许多学生实验中制备的产品:硫酸亚铁铵,具有Fe2+的性质,稳定性优于硫酸亚铁,且经济实惠.理论上可代替硫酸亚铁作为一种还原剂将Cr(VI)还原为Cr(III),加入氢氧化钠后再共沉淀.2.3.2 还原剂的选择改变还原剂,还原剂的用量取理论量的3倍,其余步骤同1.4.结果见表7.表7 还原剂的选择样品还原剂用量,g Cr(VI)测定值,m l Cr(III)测定值,m l含Cr(III),μg/m l1硫酸亚铁0.3400.26 4.7982硫酸亚铁铵0.4800.12 2.214实验表明硫酸亚铁铵作还原剂优于硫酸亚铁,因此,硫酸亚铁铵可代替硫酸亚铁用于废水的处理.2.3.3 还原剂的用量还原剂为硫酸亚铁铵,改变还原剂用量,其余步骤同1.4.结果见表8.表8 还原剂用量的影响编号还原剂用量,g Cr(VI)测定值,m l Cr(III)测定值,m l含Cr(III),μg/m l10.32(2倍)00.12 2.21420.64(4倍)00.08 1.47630.96(6倍)00.050.9227数据表明,还原剂用量为理论用量的2倍以上,即可达到较好的还原效果,以下实验采用3倍用量.2.3.4 pH值的选择 第1期刘 霞等:含铬废水的测定与处理41 硫酸亚铁铵的用量为0.48g(理论用量的3倍),改变溶液的pH值,其余步骤同1.4.结果见表9.表9 酸度的影响pH值 3.1 3.37～811～12 Cr(VI)测定值,m l0000Cr(III)测定值,m l19.1113.880.100.10Cr(III)含量,μg/m l352.7256.1 1.845 1.845在pH≈3.1的废水样中加入KI O4溶液后,颜色变深,偏红;pH≈3.3的废水样加入KI O4溶液后,立即变深,颜色为淡黄.两份溶液中都有沉淀,可能是形成了高碘酸铁[9].根据实验数据可知,当pH值为7～12时,均可达到满意的沉淀效果.2.3.5 沉淀陈化的时间硫酸亚铁铵的用量为0.48g,调pH值7～12,改变陈化时间,其余步骤同1.4.结果见表10.表10 沉淀陈化时间的影响编号陈化时间,天Cr(VI)测定值,m l Cr(III)测定值,m l含Cr(III),μg/m l140 5.70105.22700.20 3.69131000.10 1.845由实验数据可知,沉淀陈化时间大于7天时,即可达到满意的沉淀效果.2.3.6 其它干扰离子的影响(Mn(II)和Mn(VII))在两份20ml K2Cr2O7溶液(1.0g/L)中分别加入Mn(II)(0.005961m ol/L)溶液10ml、Mn(VII) (01006509m ol/L)溶液10ml,硫酸亚铁铵用量为1.0g,其余步骤同1.4.结果见表11.表11 其它干扰离子的影响废水样Cr(VI)测定值,m l Cr(III)测定值,m l Mn(VII)测定值,m l Cr(VI)+Mn(II)00.100Cr(VI)+Mn(VII)00.160由实验数据可知,铬与锰共存的水样用此方法进行处理,效果也令人满意.上述Cr(III)值实为Cr (III)和Mn(II)的总量,此值远小于理论量,说明在此条件下,Mn2+能与Cr3+、Fe3+、Fe2+一起共沉淀.3 小结实验建立了以增敏碘量法为基础的测定水溶液中微量铬(III)、铬(VI)的分析方法.测Cr(III)的最佳条件为:在pH≈3.1的醋酸缓冲溶液中用过量约9倍的KI O4氧化,钼酸铵用量为KI O4用量的5～9倍.Cr(VI)在硫酸介质中用饱和亚硫酸钠还原后(蒸发除去过量的亚硫酸),其它同于Cr(III).在上述条件下,当Cr含量小于340μg时,测定得到了满意的结果,平均回收率为99.7%.此外,在进行实验时应扣除相应的空白值.该方法增敏倍数为9倍.与测定Cr(VI)的碘量法相比灵敏度提高了3倍.实验探索了除Cr(VI)的方法:在硫酸介质中以硫酸亚铁铵为还原剂,用量是理论用量的2～3倍,用NaOH调pH值约为11,陈化7天以上,可达到完全除去Cr(VI)的目的,残存的Cr(III)含量在0.9227～2.214μg/ ml之间,其中共存的Mn(II)也可被共沉淀大部分除去.此方法适用于含Cr(VI)废水的处理.参 考 文 献1 Я M 格鲁什科.工业废水中有害无机化合物.北京:化学工业出版社,19842 黄志英,何先莉,武铮.活性氧化铝分离———DPC光度法测定工业废水中Cr(III)2Cr(VI).分析化学,1988,16(2):1101 3 罗川南,魏琴,姜山.工业污水中微量铬的快速测定.工业水处理,1994,14(5):294 R Belcher.Am plification Reaction.T alanta,1968,15:3575 Y A G awargious et al.New I odometric Methods for the M icrodetermination of Arsenic in Organic C om pound.T alanta,1976,23: 5136 A Besada et al.M icro and Submicro I odometric Determination of Arsenite and Sulphite I ons by Am plification Reactions.T alanta, 1976,23:3927 张明浩,詹国平.增敏碘量法同时测定微量Mn(II)、Mn(VII)、Cr(III)、Cr(VI).化工环保,1999,19(4):2338 A M E l2Wakil et al.I odometrio Determination Reactions.T alanta,1993,40:8419 邵令娴编.分离及复杂物质分析.北京:高等教育出版社,198410 王才良主编.中国化工产品分析方法手册,无机分册.北京:农业出版社,199211 大连理工大学无机化学教研室编.无机化学.北京:高等教育出版社,199012 张永吉.化学沉淀法处理电镀废水的新认识和新进展.环境污染与防治,1993,15(6):27The Determination and Treatment of W aste W ater with ChromiumLiu X ia Hu Y ingxi Li Y anyun Wang X in Chen Y an(Chemical Engineering Department,Beijing Institute o f Petro2Chemical Technology,Beijing102600)Abstract The methods are studied for treatment an iodometric microdetermination of chromium in waste wa2 ter.Cr(III)can be reduced from Cr(VI)with Fe(NH4)2(S O4)2・6H2O as reductant then be rem oved m ostly with the co2precipitation.The proposed method can be used to treat the waste water with Cr(VI).The microgram am ount of chromium system can be determined by iodometric com plification method.The method offers92fold am plification for Cr(III).The method is based on oxidation of Cr(III)with an excess of periodate,masking the unreacted perio2 date with m olybdate and subsequent iodomertric determination of the liberated iodate.Cr(VI)can be determined by this method after prior reduction to Cr(III)with saturated s odium sulphite in sulphuric acid.When the am ount of chromium is less than340μg,the average recovery obtained is99.7%.K ey w ords chromium,am plification reaction,iodometry,treatment of waste water,periodate 42 中国科学院研究生院学报第18卷。
废水中总Cr测定
总铬——火焰原子吸收法1.方法原理将试样溶液喷入空气-乙炔富燃火焰（黄色火焰）中，铬的化合物即可原子化，于波长357.9nm处进行测量。
2.干扰及消除共存元素的干扰和受火焰状态和观测高度的影响很大，在实验时应特别注意。
因为铬的化合物在火焰中易生成难于熔融和原子化的氧化物，因此一般在试液中加入适当的助溶剂和干扰元素的抑制剂，如NH4Cl(或K2S2O7，NH4F和NH4ClO2等)。
加入NH4Cl 可增加火焰中的氯离子，使铬生成易于挥发和原子化的氯化物，而且NH4Cl还能抑制铁、钴、镍、钒、铝、铅、镁的干扰。
3.方法的适用范围本方法可用于地表水和废水中总铬的测定，用空气-乙炔火焰的最佳定量范围是0.1~5mg/L。
4.仪器及工作参数原子吸收分光光度计工作条件：光源——铬空心阴极灯；测量波长——357.9nm；通带宽度——0.7nm；火焰种类——空气-乙炔，富燃还原型。
5.主要试剂5.1铬标准储备液：准确称取于120℃烘干2h并恒重的基准重铬酸钾0.2829g，溶解于少量水中，移入100ml容量瓶，加入3mol/l HCl 20ml，再用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液含1.00mg/ml铬。
5.2铬标准使用液：准确移取铬标准储备液（5.1）5.00ml与100ml容量瓶中，加入3mol/l HCl 20ml，再用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液含50μg/ml铬。
5.3标准系列：分别移取铬标准使用液0、1.0、2.0、4.0、6.0ml于100ml容量瓶中，加入10%NH4Cl 4ml，3mol/l HCl 20ml用水定容。
5.4 10%NH4Cl水溶液5.43mol/l HCl5.6 消解水样用浓硝酸、浓盐酸或过氧化氢6 步骤6.1 试样的预处理6.1.1取100ml水样放入200ml烧杯中，加入硝酸5ml，在电热板上加热消解（不要沸腾）。
蒸至10ml左右，加入硝酸5ml和2ml过氧化氢，继续消解，直至剩1ml左右，如果消解不完全，再加入硝酸5ml和2ml过氧化氢，再次蒸至剩1ml左右，取下冷却，加水溶解残渣，移入100ml容量瓶，加入10%NH4Cl 4ml，3mol/l HCl 20ml用水定容。
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含铬废水的测定及其处理-铁氧体法
一、目的
1、学习水样中铬的处理方法。
2、综合学习加热，溶液配制，酸碱滴定和固液分离及分光光度测六价铬的方法。
二、原理
含铬的工业废水，其铬的存在形式多为Cr6+及Cr3+。
Cr6+的毒性比Cr3+大100倍，它能诱发皮肤溃疡，贫血，肾炎及神经炎等。
工业废水排放时，要求Cr6+的含量不超过0.3mg/L ，而生活饮用水和地面水，则要求Cr6+的含量不超过0.05mg/L。
Cr6+的除去方法很多，本实验采用铁氧体法。
所谓铁氧体是指：在含铬废水中，加入过量的硫酸亚铁溶液，使其中的Cr6+和亚铁离子发生氧化还原反应，此时Cr6+被还原为Cr3+，而亚铁离子则被氧化为Fe3+离子。
调节溶液的PH值，使Cr3+,,Fe3+和Fe2+转化为氢氧化物沉淀。
然后加入H2O2，再使部分+2价铁氧化为+3价铁，组成类似Fe3O4·xH2O 的磁性氧化物。
这种氧化物称为铁氧体，其组成也可写作Fe3+[Fe2+Fe1-x3+Cr x]O4，其中部分+3价铁可被+3价铬代替，因此可使铬成为铁氧体的组分而沉淀出来。
其反应方程式为：
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
Fe2++Fe3++Cr3++OH-= Fe3+[Fe2+Fe1-x3+Cr x]O4(铁氧体)
式中x在0～1之间.
含铬的铁氧体是一种磁性材料，可以应用在电子工业上。
采用该方法处理废水既环保又利用了废物。
处理后的废水中Cr6+可与二苯酰肼（二苯碳酰肼）（DPCI）在酸性条件下作用产生红紫色络合物来检验结果。
该络合物的最大吸收波长为540nm左右，摩尔吸光系数为2.6×104～4.17×104L/mol.cm-1。
显色温度以15℃为宜，过低温度显色速度慢，过高络合物稳定性差；显色时间2-3min，络合物可在1.5h 内稳定，根据颜色深浅进行比色，即可测定废水中的残留Cr6+的含量。
Hg2+2和Hg2+可与DPCI作用生成蓝（紫）色化合物，对Cr6+的测定产生干扰，但在本实验所控制的酸度下，反应不甚灵敏；铁与DPCI作用生成黄色黄色化合物，其干扰可通过加铁的络合剂H3PO4消除；V5+与DPCI作用生成的棕黄色化合物因不稳定而很快褪色（约20min），可不予考虑；少量的Cu2+,Ag+,Au3+在一定程度上有干扰；钼低于100µg/ml 时不干扰测定。
另外，还原性物质干扰测定。
三、仪器与试剂
仪器：
电磁铁，分光光度计，50ml容量瓶，移液管25ml,5ml，酒精灯,漏斗,比色皿
试剂：
K2Cr2O4标准溶液：准确称取于140℃下干燥的K2Cr2O4 2.830 g于小烧杯中，溶解后转入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
含Cr6+100mg/L作储备液。
准确移取5ml 储备液于500ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，制成含Cr6+1.0μg/ml标准溶液。
H2SO4(3mol/L)，硫酸-磷酸-H2O（15:15:70），氢氧化钠(6mol/L) ，0.05mol/L硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2)(用0.01mol/L K2Cr2O4标定, 标定与实验步骤1相同) ，过氧化氢H2O2（3%），FeSO4·7H2O(S )。
二苯碳酰二肼(C 6H 5NHNH)2CO)：0.5g 二苯碳酰二肼加入50ml 95%的乙醇溶液。
待溶解后再加入200ml 10%H 2SO 4溶液，摇匀。
该物质很不稳定，见光易分解，应储于棕色瓶中（不用时置于冰箱中。
该溶液应为无色，如溶液已是红色，则不应再使用。
最好现用现配。
）
二苯胺黄酸钠C 6H 5NHC 6H 4SO 3Na (1%)，含铬废水（～1.450g/L ）。
四、步骤
1、 含铬废水中铬的测定
用移液管量取25.00mL 含铬废水置于250mL 锥形瓶中，依次加入10mL 混合酸,30mL 去离子水和4滴二苯胺黄酸钠C 6H 5NHC 6H 4SO 3Na 指示剂，摇匀。
用标准(NH 4)2Fe(SO 4)2溶液滴定至 溶液由红色变到绿色时为此，即为终点。
平行三次。
求出废水中Cr 6+的浓度。
2、 含铬废水的处理
量取100mL 含铬废水，置于250mL 烧杯中，根据上面测定的铬量，换算成CrO 3的质量 ，再按 CrO 3::FeSO 4·7H 2O =1:16 的质量比算出所需:FeSO 4·7H 2O 的质量，用台式天平称出所需的:FeSO 4·7H 2O 的质量，加到含铬废水中，不断搅拌，待晶体溶解后，逐滴加入3M H 2SO 4 ，并不断搅拌，直至溶液的PH 值约为1（如何得知？）此时溶液显亮绿色（什么物质？为什么？）。
用6M NaOH 逐滴加入溶液，调节溶液的PH 值到约为8。
然后将溶液加热至70℃左右，在不断搅拌下滴加3%H 2O 2溶液。
冷却静置，使所形成的氢氧化物沉淀沉降。
采用倾斜法对上面的溶液进行过滤，滤液进入干净干燥的烧杯中，沉淀用去离子水洗涤数次，然后将沉淀物转移到蒸发皿中，用小火加热，蒸发至干。
待冷却后，将沉淀均匀地摊在干净的白纸上，另用纸将磁铁紧紧裹住，然后与沉淀物接触，检验沉淀物的磁性。
3、 处理后水质的检验
（1）K 2Cr 2O 4标准曲线的绘制：用吸量管分别移取标准K 2Cr 2O 4 溶液0.00ml,0.50ml,1.00ml,2.00ml, 4.00ml,7.00ml,10.00 ml 各置于50ml 容量瓶中，然后每一只容量瓶中加入约30ml 去离子水和2.5ml 二苯基碳酰二肼溶液，最后用去离子水稀释到刻度，摇匀，让其静置10min 。
以试剂空白为参比溶液，在540nm 波长处测量溶液的吸光度A ，绘制曲线。
（2）处理后水样中Cr 6+的含量：往容量瓶中加入2.5ml 二苯碳酰二肼溶液，然后取上面处理后的滤液加入50ml 容量瓶中到刻度，摇匀，静置10min 。
然后用同样的方法在540nm 处测出其吸光度。
（3）根据测定的吸光度，在标准曲线上查出相对应的Cr 6+ 的毫克数，再用下面的公式算出每升废水试样中的含量。
Cr 6＋含量=)/(50
1000l mg c 式中C 为在标准曲线上查到的Cr 6*量，50为所取试样的体积。
五、思考题
1. 处理废水中，为什么加FeSO 4·7H 2O 前要加酸调节PH 到1，而后为什么又要加碱调整PH=8左右，如果PH 控制不好，会有什么不良影响？
2. 如果加入FeSO 4·7H 2O 不够，会产生什么效果？。