一种利用DPD测定水中六价铬的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用DPD测定水中六价铬的方法，包括如下步骤：(1)配制DPD盐水溶液、不同浓度的Cr(VI)标准溶液及pH为4.0～5.5的乙酸‑乙酸钠酸碱缓冲液；(2)制作标准曲线；(3)测定待测液与上述空白对照在DPD

【技术实现步骤摘要】
一种利用DPD测定水中六价铬的方法
本专利技术属于水污染水质监测
，具体涉及一种利用DPD测定水中六价铬的方法。
技术介绍
金属铬，作为一种在生产和生活中广泛运用的金属元素，它的运用潜能和回收处理已经日益得到人们的重视。工业时代后，对于铬元素的开采、滥用和不当处置将大部分的铬金属由稳定态变成游离态，释放并暴露在自然环境中。而在这些过程中，无论是处理的不恰当还是储存的不恰当都必然给环境和人类健康带来不容忽视的负面影响。在铬离子的存在价态中，三价和六价是其在自然界中的主要两种存在形式。三价铬是一种人体必需的微量元素，通过与各种酶的结合可以运输转化人体内的糖、蛋白质和脂肪。对于六价铬，其作用和危害远远高于三价铬。由于六价铬十分容易被人体吸收，可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体并在体内积累，导致器官的损伤且存在致癌、致畸、致突变的风险。在水处理工业中，常见对六价铬的处理方法是将有毒的六价铬还原成毒性较小的三价铬，因此在还原过程中测定六价铬浓度随时间推移的变化便显得十分重要。美国环境保护局规定饮用水和地表水体中最高浓度限值分别为0.5mg/L和0.1mg/L。我国《污水综合排放标准》规定总铬与六价铬的最高允许排放浓度分别为1.5mg/L和0.5mg/L。《生活饮用水水质卫生规范》规定六价铬的最高限值为0.05mg/L。所以，建立一种既可以考察各种除铬方法对六价铬的去除效果又可以监测水中六价铬的浓度的方法就显得十分有意义。目前，测量水中六价铬的方法主要分为色谱法、原子吸收法、电化学法等类别，其中常见的有液相色谱法(HPLC)、离子色谱法(IC)、伏安法(SWASV)、火焰原子吸收法(FAAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子原子发射光谱法(ICP-AES)等。然而这些方法往往需要先进行预处理，然后使用昂贵的仪器进行分析测定，不仅实验操作复杂，所需费用也很高。近年来，一种灵敏度高、操作简便、快速的方法——分光光度法已经被广泛运用在化学分析领域，在已有的利用分光光度法测定水中六价铬的报道中包括了直接光度法和间接光度法等。其中直接光度法是通过测量待测铬溶液在352nm处的吸光度值从而得到六价铬在水中的浓度。而间接光度法是通过利用六价铬氧化指示剂显色或者六价铬与络合剂络合显色的原理并测量特定波长下的吸光度值来获得，如已见报道的DPC法和ABTS法等。虽然352nm处的直接光度法操作简便，但由于其对pH稳定性要求高——pH值稍有改变便会对实验结果产生较大偏差，加上比摩尔系数小导致方法检测限高，所以此方法在实际水体中的实用性仍有待提升。DPC法具有灵敏度高、特异性好的优点，但由于DPC法是基于DPC与六价铬络合反应，反应时间通常需要10分钟之久，不具备快速检测的特点；且DPC试剂需溶解在丙酮试剂中，而丙酮是易燃易挥发液体，接触大剂量的丙酮会对人体中枢神经系统产生麻醉作用，如长期接触该试剂也会对人体产生毒害。此外，早前报道的利用ABTS测定水中六价铬的方法，该法具备灵敏度高、反应快速、多波长测量的特征，但是因为该方法需营造强酸环境，而在强酸性条件下许多能与ABTS反应显色的金属离子，如Fe3+、Fe2+和Cu2+等可能对检测带来一定程度的干扰，从而影响实验结果的稳定性。另一方面，ABTS法的反应时间依旧需要2分钟，测定效率不高，同时，测定过程中产生的强酸性废液对环境危害大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种利用DPD测定水中六价铬的方法。本专利技术通过N，N-二乙基-1，4-苯二胺(DPD)和Cr(VI)的氧化还原反应，定量产生红色的DPD自由基(DPD·+)，生成的DPD·+在其特征吸收峰处(510nm和551nm)的吸光度与Cr(VI)浓度具有良好的线性关系，所以可以采用可见光分光光度计测得DPD·+在其特征波长510nm或551nm处的吸光度值，再根据DPD·+在其特征峰处的光度值与Cr(VI)的线性关系，求得待测水样中Cr(VI)的浓度。本专利技术的技术方案具体如下：一种利用DPD测定水中六价铬的方法，包括如下步骤：(1)配制DPD盐水溶液、不同浓度的Cr(VI)标准溶液及pH为4.0～5.5的乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液；(2)制作标准曲线，该标准曲线的横坐标为上述Cr(VI)标准溶液中Cr(VI)的浓度，纵坐标为不同浓度的标准液与空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值的第一差值ΔA；上述空白对照由上述DPD盐水溶液、乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液和超纯水混合而成，上述不同浓度的标准液由上述DPD盐水溶液、乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液和不同浓度的Cr(VI)标准溶液混合反应至少30s而形成；(3)测定待测液与上述空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值的第二差值ΔA'，上述待测液由上述DPD盐水溶液、乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液和待测水样混合反应至少30s而形成；(4)将步骤(3)所得的第二差值ΔA'代入步骤(2)所得的标准曲线的公式中，计算得到待测水样中的Cr(VI)的浓度。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述步骤(2)包括：a、将适量所述DPD盐水溶液和乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液混合后，加入超纯水混合，得到空白对照，将该空白对照置于比色皿中，测定空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值a；b、将与上述空白对照中相同体积的DPD盐水溶液和乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液混合后，加入与上述空白对照中的超纯水相同体积的不同浓度的Cr(VI)标准溶液混合，置于比色皿中，反应至少30s，得到不同浓度的标准液，然后测定不同浓度的标准液在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值b，吸光度值b和吸光度值a的差值为第一差值ΔA；c、以所述不同浓度的Cr(VI)标准溶液的Cr(VI)的浓度c作为横坐标，以第一差值ΔA为纵坐标，绘制获得标准曲线及其公式ΔA＝kc，k为该标准曲线的斜率。进一步优选的，所述步骤(3)包括：将与上述空白对照中相同体积的DPD盐水溶液和乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液混合后，加入与上述空白对照中的超纯水相同体积的待测水样混合，置于比色皿中，反应至少30s，得到所述待测液，然后测定所述待测液在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值b’，吸光度值b’和吸光度值a的差值为第二差值ΔA'。更进一步优选的，所述比色皿的材质为石英或玻璃，比色皿的长度为1cm、2cm、5cm或10cm。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述DPD盐为DPD硫酸盐、DPD盐酸盐和DPD草酸盐中的至少一种。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液的pH为4.75。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述检测波长为510nm或551nm。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的方法操作简单、方便快速，反应时间只需要30秒。使用的试剂为DPD、乙酸和乙酸钠，使用的设备为分光光度计，所有材料不仅经济价廉、简单易得且对环境无害。2、本专利技术的方法中的DPD·+在其特征吸收峰处(510nm和551nm)具有很高的比摩尔吸收系数，同时DPD·+表现出很好的稳定性。3、本专利技术的方法的结果准确且对天然水体中常见共存物质具有良好的抗干扰性。附图说明图1为本专利技术实施例1所得的标准曲线。图2为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用DPD测定水中六价铬的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)配制DPD盐水溶液、不同浓度的Cr(VI)标准溶液及pH为4.0～5.5的乙酸‑乙酸钠酸碱缓冲液；(2)制作标准曲线，该标准曲线的横坐标为上述Cr(VI)标准溶液中Cr(VI)的浓度，纵坐标为不同浓度的标准液与空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值的第一差值ΔA；上述空白对照由上述DPD盐水溶液、乙酸‑乙酸钠酸碱缓冲液和超纯水混合而成，上述不同浓度的标准液由上述DPD盐水溶液、乙酸‑乙酸钠酸碱缓冲液和不同浓度的Cr(VI)标准溶液混合反应至少30s而形成；(3)测定待测液与上述空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值的第二差值ΔA'，上述待测液由上述DPD盐水溶液、乙酸‑乙酸钠酸碱缓冲液和待测水样混合反应至少30s而形成；(4)将步骤(3)所得的第二差值ΔA'代入步骤(2)所得的标准曲线的公式中，计算得到待测水样中的Cr(VI)的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种利用DPD测定水中六价铬的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)配制DPD盐水溶液、不同浓度的Cr(VI)标准溶液及pH为4.0～5.5的乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液；(2)制作标准曲线，该标准曲线的横坐标为上述Cr(VI)标准溶液中Cr(VI)的浓度，纵坐标为不同浓度的标准液与空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值的第一差值ΔA；上述空白对照由上述DPD盐水溶液、乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液和超纯水混合而成，上述不同浓度的标准液由上述DPD盐水溶液、乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液和不同浓度的Cr(VI)标准溶液混合反应至少30s而形成；(3)测定待测液与上述空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值的第二差值ΔA'，上述待测液由上述DPD盐水溶液、乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液和待测水样混合反应至少30s而形成；(4)将步骤(3)所得的第二差值ΔA'代入步骤(2)所得的标准曲线的公式中，计算得到待测水样中的Cr(VI)的浓度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)包括：a、将适量所述DPD盐水溶液和乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液混合后，加入超纯水混合，得到空白对照，将该空白对照置于比色皿中，测定空白对照在DPD·+的特征吸收峰所处的检测波长的吸光度值a；b、将与上述空白对照中相同体积的DPD盐水溶液和乙酸-乙酸钠酸碱缓冲液混合后，加入与上述空...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹景，李涛，黄亦欣，潘斯文，周真明，苑宝玲，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35