设计实验：含铬废液的处理

实验室含铬废液的处理
一、实验目的
(1)了解含铬废液的类型及处理原理和方法。

(2)掌握还原一沉淀法处理含铬废液及光度法测定水中六价铬的方法。

二、实验原理
化学实验室中含铬废液的主要来源是铬及其化合物的性质实验、重铬酸钾测
定亚铁盐的含量等实验，主要含有Cr3十、Fe3+及少量Cr2睇一、二苯胺磺酸钠指示剂等。

研究表明，六价铬的毒性比三价铬的毒性高100倍，对土壤、农作物、水生生物均有危害，含铬废液在土壤中积累会导致土壤板结、农作物减产。

六价铬还可通过
呼吸道、消化道、皮肤与黏膜侵入人体导致胃肠疾病、贫血等。

国家对各类水中铬
的排放标准有明确规定：生活饮用水中Cr(7I)含量不得超过0．05 nag·L～，地表
水中Cr(V1)含量不得超过0．1 mg·L～，工业污水中Cr(V1)和总铬的最高允许排
放量分别为0．5 mg·r1、1．5 mg·L-1，超过该值则必须处理，而且不允许以稀
释方法代替化学与物理处理。

还原一沉淀法是目前应用较为广泛的处理高浓度含铬废液的方法。

基本原理是：在酸性条件下向含铬废液中加入适量还原剂，将六价铬还原成Cr3+，再加入生石灰或NaOH，使Cr3+生成Cr(OH)。

沉淀，达到降低溶液中铬离子浓度的目的。

可作为还原剂的物质有s02、FeS04、Na2 S03、NaHSO。

、Fe等。

还原一沉淀法处理含铬废液投资小、运行费用低、处理效果好，得到的Fe(OH)s和Cr(OH)s可经脱
水制成铸石，可用于生产微晶玻璃，Cr(OH)。

还可用来回收金属铬或配成镀件用
的抛光膏，同时还原一沉淀法具有操作管理简便的优点，因而得到广泛应用。

除还原一沉淀法以外，处理含铬废液的方法还有钡盐沉淀法、铁氧体法、阴离子交换树脂法、生物治理法、黄原酸酯法、光催化法等方法。

本实验采用还原一沉淀法。

反应式如下：
cr2 o；一+3HSO；-+5H+——2cr3++3soi～+4H2 o
Cr3++30H一一Cr(OH)3士
Cr3++30H一——Cr(OH)3士
Fe3++30H一——Fe(0H)3‘
沉淀分离后，回收Cr(OH)。

沉淀用于循环制备重铬酸钾。

溶液用二苯碳酰二
肼(DPCI)光度法测定六价铬含量。

在酸性介质中Cr(Ⅵ)与二苯碳酰二肼反应生
成紫红色化合物，Cr(VI)浓度越大，颜色越深。

该化合物A一一540 nm，e一2．6×104～4．17X 104 L·moll·cm～。

本方法适用于地表水和工业废液中六价铬含
量的测定。

三、仪器和试剂
1)仪器
50 mL容量瓶，移液管(1 mL、5 mL、10 mL)，分光光度计。

2)试剂
NaHSOa，20％NaOH，3 mol·L—H2SO,，1．0 mg·L-1 Cr(Ⅵ)标准溶液，
2 g·L一1二苯碳酰二肼的丙酮溶液。

四、实验步骤
1．含铬废液中Cr(VI)含量的测定
(1)绘制标准曲线。

取7个50 mL容量瓶，编号，用移液管准确移取
1．含铬废液中Cr(VI)含量的测定
(1)绘制标准曲线。

取7个50 mL容量瓶，编号，用移液管准确移取
0．00 mL、1．00 mL、2．00 溶液于容量瓶中，用水稀释至约40 mL，加人2．00 mL 3 tool·L_1 H2s04和2·00
mL DPCI，定容，摇匀。

放置5 min后，以试剂空白为参比，用1 cm比色皿，于540
nm波长处测定吸光度，绘制标准曲线。

(2)测定样品中Cr(Ⅵ)NN。

用移液管准确移取2．00 mL含Cr(Ⅵ)废液于
50 mL容量瓶中，按上述方法测其吸光度，从工作曲线上查出废液中Cr(Ⅵ)的
含量。

2．处理含铬废液
取150 mL含铬废液，用3 mol·L～H2S04调节pH≤3．0，加入理论量1．3
倍的NaHS03，搅拌并适当加热，使反应充分。

用20％NaOH溶液调节pH一8～
9，搅拌反应20～30 Inin，过滤，将滤纸上的固体用少量水全部冲洗到回收瓶中，弃
去滤纸。

将滤液调至近中性，加热煮沸，稍冷后加一小匙活性炭，煮沸1 min，冷
却、过滤，得处理液。

3．测定处理后溶液中Cr(Ⅵ)含量
用移液管准确移取10．oo mL处理液于50 mL容量瓶中，按上述方法测其吸
光度，从标准曲线上查出废液中Or(Ⅵ)含量。

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五、思考题
(1)如何测定含铬废液及处理后溶液中Cr(1lI、VI)的总量?
(2)进行金属离子沉淀时，如果pH过高或过低，对处理效果有什么影响?。