申请日2016.02.26
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号G01N21/31; G01N35/00
摘要
根据丽春红S与Cr(VI)产生褪色反应，使用包括样品流路、显色液流路、推动液流路、低压泵、进样阀、进样环、分析流路、加热器、光学流通池、光学检测器和计算机处理系统的分析仪器，步骤如下：开启分析仪器，测绘试样谱图;使用一系列浓度已知Cr(VI)的标样S，重复试样谱图的测绘步骤，得到一系列标样谱图，以标样的浓度为横坐标、以标样谱图的峰高为纵坐标绘制工作曲线;将所绘制的试样谱图与标样谱图比较，通过所述工作曲线的回归方程计算出试样中Cr(VI)的含量，此方法准确度高，抗离子干扰能力强，能够获得满意分析结果。反应液R由一定体积的丽春红S溶液(1.2g/L)和一定体积的盐酸溶液(4moL/L)混合而成。
摘要附图
权利要求书
1.一种制革废水中Cr(VI)含量的自动分析方法，其特征在于使用包括样品流路、反应液流路、推动液流路、低压泵(P)、进样阀(V)、进样环(X)、分析流路、加热器(Lc)、光学流通池(Ce)、光学检测器(D)和计算机处理系统(PC)的分析仪器，步骤如下：
(1)将分析仪器设置在进样状态，开启低压泵(P)和计算机处理系统(PC)，使反应液(R)和推动液(C)分别流经反应液流路和推动液流路、进样阀(V)进入分析流路，在分析流路中，反应液(R)和推动液(C)相混合形成混合液，所述混合液经加热器加热至70℃后进入光学流通池(Ce)，经光学检测器(D)将信号传输给计算机处理系统(PC)处理，得到基线，在基线测绘的同时，试样(S)经样品流路和进样阀(V)进入进样环(X)并将进样环充满;
(2)将分析仪器转换至分析状态，使用一系列Cr(VI)浓度已知的标样(S)在推动液(C)的推动下进入分析流路，使反应液(R)进入分析流路，在分析流路中，试样(S)与反应液(R)的混合液相混合后被加热至70℃，所形成的含Cr(VI)混合液进入光学流通池(Ce)，经光学检测器(D)将信号传输给计算机处理系统(PC)处理，得到一系列标样谱图，以标样的浓度为横坐标、以标样谱图的峰高为纵坐标绘制工作曲线;
(3)使用未知浓度的实际试样，重复(2)的步骤，得到到实际试样中Cr(VI)的谱图，将谱图的峰高代入(2)绘制的工作曲线的回归方程，计算出试样中Cr(VI)的含量。
2.根据权利要求1所述水样中Cr(VI)含量的自动分析方法，其特征在于反应液(R)中，丽春红S浓度为1.2g/L、4moL/L盐酸体积浓度为15%。
3.根据权利要求1或2所述水样中Cr(VI)含量的自动分析方法，其特征在于均为聚四氟乙烯材料，试样流路管径为1.4mm，推动液流路管径为1.0mm，反应液流路的管径为0.7mm。
4.根据权利要求1所述水样中Cr(VI)含量的自动分析方法，其特征在于光学流通池的光程为25mm，检测波长为505nm。
5.根据权利要求1或2所述水样中Cr(VI)含量的自动分析方法，其特征在于所述分析流路中反应圈长度为17m，进样环体积为400μL，进样时间为1.0min，分析时间为2.5min。
说明书
一种制革废水中Cr(VI)含量的自动分析方法
技术领域
本发明属于水中Cr(VI)含量的检测分析方法，特别涉及一种制革废水中Cr(VI)含量的自动分析方法。
背景技术
金属污染物广泛存在于环境之中，其中铬是主要的金属污染物之一。随着电镀、制革、防腐、燃料等工业的广泛发展，对大气、水体、土壤产生了严重的Cr(VI)污染，对城市和其它生态体系造成了严重的环境污染问题。我国是铬盐生产大国，每生产1t产品，会产生2.5-3t的铬渣，而铬渣中含有2%-7%的Cr(VI)，产生的铬渣最终会浸入土壤、地表水和地下水等，造成严重的环境污染。
Cr(VI)和Cr(III)是含铬废水中铬的两种主要存在形式，其中Cr(III)是稳定的氧化态，溶解度小，不易被胃肠道吸收，在皮肤表层与蛋白质结合形成稳定络合物，毒性不大。而Cr(VI)易溶于水，氧化性强，毒性比Cr(III)强100倍，可影响细胞的氧化、还原，能够与核酸结合，对呼吸道、消化道有刺激作用，易引发生物基因突变，有致癌和诱变作用。并且，Cr(VI)容易被动植物吸收，通过食物链破坏生态系统。Cr(VI)危害巨大，世界卫生组织、欧洲和美国等国家和组织越来越密切关注Cr(VI)的危害，更加严格限制含Cr(VI)废水的排放标准。因而，建立可靠的在线分析标准方法检测水中的Cr(VI)非常重要。
关于水样中Cr(VI)的测定，已有多种方法，如分光光度法、原子吸收光谱法、离子色谱法、荧光分析法以及电化学分析法等，其中国标方法为GB/T7476-1987“水质.六价铬的测定，二苯碳酰二肼分光光度法”，以上方法有些仪器设备价格昂贵、分析方法步骤繁琐、所需试剂种类多、操作复杂、分析灵敏度低等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种水样中Cr(VI)含量的自动分析方法，以提高分析精密度和分析速度，简化分析操作，降低分析成本。
本发明所述方法的原理是：在盐酸介质中，六价铬可使一定浓度的丽春红S溶液褪色，体系在505nm处有最大吸收峰，使反应液吸光度减小，其吸光度的减小与Cr(VI)浓度的关系符合比尔定律，Cr(VI)浓度与反应液褪色程度呈线性相关。根据线性关系可以测定Cr(VI)的含量。
本发明所述水样中Cr(VI)含量的自动分析方法，所用仪器为HFY6-1金属元素自动分析仪(四川大学轻纺与食品学院现代分离分析研究室研制)，专利号：ZL03234986.6。仪器包括样品流路(S)、反应液流路(R)、推动液流路(C)、低压泵(P)、进样阀(V)、进样环(X)、分析流路、加热器(Lc)、光学流通池(Ce)、光学检测器(D)和计算机处理系统(PC)。步骤如下：
(1)将分析仪器设置在进样状态，开启低压泵(P)和计算机处理系统(PC)，使反应液(R)和推动液(C)分别流经反应液流路和推动液流路、进样阀(V)进入分析流路，在分析流路中，反应液(R)和推动液(C)相混合形成混合液，所述混合液经加热器加热至70℃后进入光学流通池(Ce)，经光学检测器(D)将信号传输给计算机处理系统(PC)处理，得到基线，在基线测绘的同时，试样(S)经样品流路和进样阀(V)进入进样环(X)并将进样环充满;
(2)将分析仪器转换至分析状态，使用一系列Cr(VI)浓度已知的标样(S)在推动液(C)的推动下进入分析流路，使反应液(R)进入分析流路，在分析流路中，试样(S)与反应液(R)的混合液相混合后被加热至70℃，所形成的含Cr(VI)的混合液进入光学流通池(Ce)，经光学检测器(D)将信号传输给计算机处理系统(PC)处理，得到一系列标样谱图，以标样的浓度为横坐标、以标样谱图的峰高为纵坐标绘制工作曲线。
(3)使用未知浓度的实际试样，重复(2)的步骤，得到实际试样中Cr(VI)的谱图，将谱图的峰高代入(2)绘制的工作曲线的回归方程，计算出试样中Cr(VI)的含量;
本发明所述水样中Cr(VI)含量的自动分析方法，其反应液(R)为1.2g/L丽春红S溶液和体积浓度为15%的盐酸溶液(4mol/L)的混合液。
本发明所述水样中铁含量的自动分析方法，流路中流通管路均为聚四氟乙烯材料，泵管内径分别为：反应液(R)0.7mm，推动液(C)1.0mm，试样(S)1.4mm;反应圈为自制螺旋式盘管，内径0.5mm，长度17m;进样环为自制环状配件，内径1.0mm，体积400μl;光学检测池为玻璃流通池，长度28mm，内径4mm。
本发明所述方法具有以下有益效果：
1、本发明为制革废水中Cr(VI)含量的分析检测提供了一种新方法，所述方法精密度高。用1.0mg/L的Cr(VI)标样连续分析10次，对此分析方法进行精密度实验，相对标准偏差(RSD)为2.27%。
2、本发明所述自动分析方法，在最佳实验条件下，该方法在1.0×10-4mg/mL～3.0×10-3mg/mL范围内，Cr(VI)含量与褪色程度呈良好的线性关系，线性方程为y=38.55x+3.1697，其中R2=0.9993，与国标法比对误差在±5%以内。
3、本发明所述自动分析方法可简便、快速地对制革废水中的Cr(VI)-含量进行检测，分析一个试样(一次分析)仅需3.5min左右。
4、使用本发明所述方法操作简单，对操作人员要求不高，易于推广使用，节省试剂，与国标方法相比，可节省试剂80%以上。
