六价铬的检测基础与介绍

六价铬的检测基础与介绍,主讲：马信江PPT制作：王磊,Table of Contents,铬的危害,铬元素的介绍,1797年法国化学家路易斯-尼古拉斯沃克林发现铬元素，并国根据希腊文中的“chroma”(意为颜色）为其命名。这就暗示了铬将成为颜色王国中的“宠儿”。,纯金属铬(Cr)在第四周期VI B族占有“一席之地”。熔点、沸点高，虽然发脆，却是最硬的金属，呈银白色。但是它的化合物却有着各种不同的颜色。（如下表）,铬元素的介绍,铬元素的介绍,Cr(H2O)6 Cl3 紫色 Cr(H2O)5Cl Cl2H2O 蓝绿色 Cr(H2O)4Cl2 Cl 2H2O 绿色 上述情况表明，随着进入内界的氯离子数目的不同， Cr 3+盐可显示出不同的颜色。,铬元素的介绍,生活中涉及到的六价铬,Sodium dichromate, dihydrate重铬酸纳二水合物;红矾钠Na2Cr2O72H2O 橙红色单斜棱晶体或针状晶体。极易溶于水。供鞣革、1电镀、制铬颜料、制火柴，并用作酶染剂、氧化剂等。用于制造铬酸酐、重铬酸钾、碱式硫酸铬、铬黄，木质素磺酸盐等。用作鞣革剂，制造苯胺染料染色时的氧化剂，硫化还原染料染色时的后处理剂，酸性媒介染料染色时的媒染剂。医药工业中，用于生产胺苯砜、苯佐卡因、叶酸、雷佛奴尔等。还用于镀锌后钝化处理和金属表面处理，生产碱性湖蓝染料，糖精，合成樟脑，合成纤维，合成香料。强的氧化剂。,铬元素的介绍,铬元素应用,镀铬工业,颜料工业,电镀工业,制革工业,油漆工业,铬的应用,铬的化合物的一个重要用途是生产颜料。例如，三氧化二铬（ Cr2O3 ）是一种最稳定的绿色颜料，可用于生产彩色涂料、水泥、塑料。,另一种含铬颜料是黄色颜料铅铬黄。每年生产的含铬化学品中有35%都用作颜料。,铬元素应用,铬的氧化物Cr2O3是地壳中十种含量最高的化合物之一。暴露在空气中的铬会形成一种金属氧化物，使其耐腐性极大的增强，利用上述特性可在黄铜、青铜及钢等金属表面形成既具装饰性又具保护性的覆层。,铬元素应用,2. 铬的最重要的用途是来制造不锈钢。，在钢材里加进百分之十二的铬和百分之八的镍，就制成了不锈钢。在常温下，不锈钢对空气、海水、水蒸气、盐水、有机酸等，都具有很好的耐蚀性。在化工厂里，人们常用不锈钢来制造各种管道和设备，像合成氨工厂，就需要二十多种具有不同性能的不锈钢,铬元素应用,3. 铬的化合物还用于高质量录音带生产。电器工程师发现利用铬氧化物的电磁性能可以产生优质的声音，铬氧化物是用于录音带涂料中的活性材料。,铬元素应用,铬元素的危害,铬作为一种常用金属元素，在现代工业的电镀、冶金、制革、染色、颜料等行业中被广泛应用。铬酸盐钝化原料来源广泛，价格低廉，耐蚀性能好，颜色靓丽，在铝合金、镀镉层和镀锌层等的钝化方面得到广泛应用。铬的化学形态在不同条件下会互相转化,常见的价态有二价、三价和六价。铬离子具有相当的毒性,六价铬离子比三价铬离子的毒性高 100 倍，具有致癌作用，对环境与人体健康存在严重的危害性。,六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致过敏；更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。但这些是六价铬的特性，铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。 六价铬是很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。 六价铬化合物具有致癌作用，还会引起诸多的其他健康问题，如吸入某些较高浓度的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔。短期大剂量的接触，在接触部位会产生不良后果，包括溃疡、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔。摄入超大剂量的铬会导致肾脏和肝脏的损伤、恶心、胃肠道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。皮肤接触会造成溃疡或过敏反应。（六价铬是最易导致过敏的金属之一，仅次于镍）。,六价铬的危害,六价铬相关的检测方法,样品前处理1 样品的取样1.1 收集和储存样品的工具和容器应不含不锈钢。2样品的处理2.1 将样品剪碎其体积不得大于2mm2mm2mm, 然后混合均匀，称取2.5g0.1g样品置入250ml锥形瓶中。2.2 用量筒量取50 mL消解溶液到每个样品中。 然后，添加400mg MgCl2和0.5mL 1.0mol/L 磷酸盐缓冲溶液至每个样品中。如果分析技术可以修正方法可能导致的铬氧化/还原，溶液可选择性地添加MgCl2。用封口膜密封。2.3 持续搅拌5分钟后，在持续搅拌下加热样品至90至95。然后在持续搅拌下样品恒温在90至95至少1 h (3h IEC 62321:2008 )。1 h(3h) 后，持续搅拌下冷却至室温。2.4 用水冲洗锥形瓶三次且冲洗的溶液加入过滤到干净250ml。保留过滤器收集的固体，可能用于低Cr()基体添加回收率的评估。过滤固体保存在42。2.5 持续搅拌下监测pH，逐滴地加5mol/L HNO3至该250 mL 容器。调节溶液pH 至7.50.5。移开搅拌装置并冲洗，收集冲洗溶液至烧杯中。定量转移容器内溶液至100 mL 容量瓶并用水添加至刻度。充分混合。消解溶液已准备好供分析。,显色和测量1 转移定量待测消解溶液至一个干净的100mL 容器中。缓慢加入H2SO4溶液至容器中并调节溶液pH 至2.00.5。如果溶液清澈则进行4。如果溶液混浊，包含絮状沉淀物（云状的，薄片和非结晶的），或存在颜色，则进行2。2 如果溶液混浊或出现絮状沉淀物，样品通过0.45m滤膜或低速滤纸过滤。如果样品溶液出现颜色，加二苯卡巴肼溶液前通过C18 注射柱过滤溶液。如果消解溶液通过任一中过滤步骤后清澈，则进行4。如果消解溶液通过任一中过滤步骤后有色或混浊，则进行3。3 定量转移每一混浊消解溶液至100 mL容量瓶并加水至刻度。颠倒几次以混合。从容量瓶移出约5 mL并记录以0.0g/mL 标准做零点调整后的UV仪器读出的吸光度。加2.0 mL 二苯卡巴肼溶液至每一混浊消解溶液中，混合并用水调节样品溶液至100mL。颠倒几次以混合并放置5 min至10min以充分显色。进行4。4 定量转移容器中的溶液至100mL容量瓶，加2.0mL二苯卡巴肼溶液并加水调节样品溶液至100 mL。颠倒几次以混合并放置5min至10min以充分显色。5 转移适量溶液至1 cm 吸收池并用比色仪器测量它在540nm下的吸收。6 通过减去按显色程序进行得到的空白的吸光度修正样品溶液的吸光度读数。对于中的过滤溶液，通过减去步骤3 中的吸光度读数修正吸光度。7 从修正过的吸光度，通过校准曲线测定存在的Cr()的浓度。,六价铬检测中遇到的问题,铬在水环境中的存在形态主要是三价铬（Cr()和六价铬（Cr()），它们在水体中的迁移转化有一定的规律性。Cr()主要被吸附在固体物质上面而存在于沉积物中；Cr()多溶于水中，而且是稳定的，只有在厌氧的情况下，才还原为Cr()。,调节pH值对数据有什么影响？,在做IEC62321 Annex C和EPA3060A时需要先过滤，当溶液出现颜色时，如果很深，无法扣除空白，可以用活性碳对其吸附，这个溶液必须是在碱性条件下过滤。当过滤完后，用硝酸调节pH值为78。这个步骤很重要，一定不能调过到酸性。,？,EPA3060A&7196A,该方法采用0.28M Na2CO3/0.5M NaOH的碱液在9095，加热1小时，以提取六价铬，该条件可防止六价铬还原成三价铬。如果样品中存在大量三价铬，为防止其转化成六价铬，可加入MgCl2。提取出来的六价铬在酸性条件下，与1，5二苯卡巴肼反应，六价铬变为三价铬，二苯卡巴肼被氧化成二苯卡巴腙。三价铬与二苯卡巴腙进一步反应，生成一种红紫罗兰色的复合物，该复合物溶液在分光光度计540nm处可进行定量测定。,？,镀层中的六价铬含量怎么转化成PPM,部分客户要求将六价铬定性判定结果转化为PPM的数值，对于要求这样，我们不主动引导其换算，但是若有强列要求，