水中六价铬的测定 二苯碳酰二肼分光光度法

1. 掌握二苯碳酰二肼分光光度法(DPC法)测定水中六价铬的原理及方法；
2. 熟悉分光光度计的使用方法。

在酸性介质中，Cr 6+与二苯碳酰二肼(C 13H 14N 4O ，简称DPC)反应生成紫红色络合物，该紫红色络合物溶液的最大吸收波长为540 nm ，并且其摩尔吸光系数为4×104L•mol -1•cm -1。

若测定总铬，先用高锰酸钾将水样中的Cr 3+氧化为Cr 6+，再用本法测定。

C
H 5
H 6C H
N N 6+
3+
Cr
Cr N N H
C 6H
5
H O
+O
H 5
6C N
N
N N H C 6H 5
H C
+紫红色络合物
本法适用于地面水和工业废水中Cr 6+的测定。

Mo 6+、Hg +、Hg 2+、V 5+的存在或Fe 3+大于1 mg/L ，会使水样显色或与显色剂反应生成有色化合物，但在本方法的显色酸度下反应不灵敏。

钼和汞含量低于200 mg/L 不会干扰测定。

V 5+含量高于4 mg/L 就会干扰测定，10 min 后可自行褪色。

水样中含有氧化性及还原性物质(ClO -、Fe 2+、SO 32-、S 2O 32-等)、水样有色或混浊，必须进行预处理。

DPC 法测定Cr 6+的范围为0.004-1.0mg/L ，当取样体积为50 mL 时，使用光程为30 mm 比色皿，方法的最低检出浓度为0.004 mg/L ，使用光程为10 mm 比色皿，测定上限浓度为1.0 mg/L 。

(1) 分光光度计，配10 mm、30 mm比色皿
(2) 恒温干燥箱
(3) 分析天平
(4) 刻度移液管，1 mL、2 mL、5 mL
(5) 50mL具塞比色管
(1) 0.2%(m/V)氢氧化钠溶液：将1 g氢氧化钠溶于500 mL新煮
沸放冷的水中。

(2) 氢氧化锌共沉淀剂：8 g硫酸锌(ZnSO4•7H2O)溶于100 mL水
配成溶液I；2.4 g氢氧化钠溶于120 mL新煮沸放冷的水配成溶液II。

溶液I和溶液II混合后为氢氧化锌共沉淀剂。

(3) 4%(m/V)高锰酸钾溶液：将4 g高锰酸钾加热和搅拌条件下
溶于约50 mL水中，稀释定容至100 mL。

(4) 20%(m/V)尿素溶液：将20 g尿素[(NH2)2CO]溶于水，并稀
释定容至100 mL。

(5) 2%(m/V)亚硝酸钠溶液：将亚硝酸钠2 g溶于水，并稀释定
容至100 mL。

120℃，2小时
重铬酸钾
0.2829克
称取
0.100 mg/mL 六价铬
水(6) 铬标准贮备液
(7) 铬标准溶液
吸取5.00 mL
铬标准贮备液
500 mL
1.00μg六价铬/mL
使用当天配制
(8) 二苯碳酰二肼溶液
二苯碳酰二肼(C13H14N4O)0.2 g
50 mL丙酮
100mL
冰箱中保存，
色变深后不能使用
(11) (1+1)硫酸：将硫酸(ρ＝1.84 g/mL)缓缓加入到同体积水
中，混匀。

(12) (1+1)磷酸：将磷酸(ρ＝1.69 g/mL)缓缓加入到同体积水
中，混匀。

(13) 丙酮
(14) 硝酸
(15) 硫酸
(16) (1+1)氢氧化铵溶液
1. 样品的预处理
(1) 一般清洁的地面水可直接测定。

(2) 如果水样有颜色但不深，需进行色度校正。

(3) 浑浊或色度较深的水样，应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过
滤处理。

(4) 水样中存在Fe2+、SO32-、、S2O32-等还原性物质：取适量水
样(含Cr6+少于50 μg)置于50 mL具塞比色管中，加水稀释至标线，加入4 mL显色剂II，混匀，放置5 min后，加入1 mL(1+1)硫酸溶液酸化，摇匀。

放置5-10min后，于波长
540nm处，用10或30 mm比色皿，以水为参比溶液，测定吸光度。

并以同法作标准曲线。

(5) 水样中存在次氯酸盐等氧化性物质：取适量水样(含Cr6+少于
50 μg)置于50 mL具塞比色管中，加水稀释至标线，加入
(1+1)硫酸溶液、(1+1)磷酸溶液各0.5 mL，20%(m/V)尿素溶液1.0 mL，摇匀。

边摇边逐滴加入1 mL2%(m/V)亚硝酸钠溶液，待气泡除尽后，加入2 mL显色剂I(或显色剂II)，放置5-
10 min，于波长540nm处，用10或30 mm比色皿，以水为参
比溶液，测定吸光度。

(6) 当水样中含有大量有机物时，须先采用硝酸-硫酸消解。

(7) 水样经锌盐沉淀分离预处理后，若仍含有有机物干扰测定
时，可用酸性高锰酸钾氧化破坏有机物，然后再测定。

2. 标准曲线的绘制
向9支50 mL具塞比色管中分别加入0、0.20、0.50、1.00、
2.00、4.00、6.00、8.00和10.00 mL铬标准溶液I(或铬标准溶
液II)，用水稀释至标线后，加入(1+1)硫酸、(1+1)磷酸各0.5 mL，摇匀。

加入2 mL显色剂I(或显色剂II)，摇匀。

放置5-10 min后，于540 nm波长，用10或30 mm光程的比色皿，以水作参比，测定吸光度并作空白较正。

用最小二乘法计算吸光度对Cr6+含量标准曲线的回归方程。

2. 标准曲线的绘制
Y ——(A -A 0)，标准溶液吸光度(A )与试剂空白液吸光度(A 0)之
差；
X ——Cr 6+的含量(μg)；
b ——标准曲线回归方程的斜率；
a ——标准曲线回归方程的截距。

Y bX a
=+
3. 水样测定
取适量(含Cr6+少于50 μg)无色透明水样或经预处理的水样，置于50 mL具塞比色管中，用水稀释至标线后，加入(1+1)硫酸、(1+1)磷酸各0.5 mL，摇匀。

加入2 mL显色剂I(或显色剂II)，摇匀。

放置5-10 min后，于540 nm波长处，用10或30
mm光程的比色皿，以水作参比，测定吸光度并作空白较正。

A ′——样品溶液的吸光度；
A 0——试剂空白液的吸光度；
b 、a ——标准曲线回归方程的斜率和截距；
V ——水样的体积(mL)。

V b a A A L mg Cr Cr ×−−=+)(/,0'
6）（
七．思考题
1. 如何进行空白校正？
2. 水样测定过程中哪些量需要精确称量？
3. 如何测定水样中的Cr3+？
1. 所有玻璃仪器(包括采样用的)，要求内壁光洁，且不能用重铬酸钾洗液洗涤，可用硝酸-硫酸混合液或洗涤剂洗涤，洗涤后要冲洗干净。

2. 铬标准溶液有两种浓度，其中铬标准溶液II适用于Cr6+含量高的水样测定，同时标准曲线绘制和水样测定时对应采用显色剂II 和10 mm比色皿。

3. Cr6+与二苯碳酰二肼反应时，显色酸度一般控制在0.05-0.3 mol/L(1/2H2SO4)，以0.2 mol/L显色最好。

同时，温度和放置时间对显色也有影响，温度为15℃时，放置5-15 min颜色即稳定。

4. 如测定清洁地下水，显色剂可按下法配制：溶解0.20 g二苯碳酰二肼于95%乙醇100 mL中，边搅拌边加入(1+9)硫酸400 mL。

此法配制的显色剂在冰箱中可保存一个月，在显色时直接加入2.5 mL即可，不必再加酸。

加入显色剂后要立即摇匀。

5. 采用预处理方法(5)或(7)去除水样中次氯酸盐等氧化性物质或有机物干扰时，加入20%(m/V)尿素溶液和2%(m/V)亚硝酸钠溶液的顺序应为先加尿素溶液，再加亚硝酸钠溶液。