碳钢及低合金钢中六价铬的测定

    摘  要：用二苯碳酰二肼光度法可测定碳钢及低合金钢中六价铬的含量。本文讨论了吸收光谱、酸度、显色剂用量、温度、干扰离子等因素对测定结果的影响，确定了反应最佳条件。用本法测定样品，相对标准偏差（RSD）为0.30%。

    关键词：六价铬  二苯碳酰二肼光度法  测定

   铬是生物体所必需的微量元素之一。三价铬化合物和六价铬化合物对人体健康都有害，但是六价铬化合物更易为人体所吸收，并在体内蓄积。一般认为六价铬化合物较三价铬化合物的毒性高100倍。因此，其毒性更大。我们常用的测定铬的方法是测定总铬含量，而RoHS的要求是测定六价铬的含量。二苯碳酰二肼光度法测定碳钢及低合金钢中六价铬的含量，采用硝酸溶解样品，在酸性条件下，低价铬未被氧化成六价铬，六价铬与二苯碳酰二肼生成可溶性紫红色络合物，然后测量其吸光度，减去随同试样做试剂空白溶液吸光度后，从工作曲线上查出显色液中相应的铬量。

    试验部分

    1.主要仪器

    UV－2800 紫外线可见分光光度计

    2.试剂

    2.1硝酸（1+3）

    2.2硫酸（1+6）

    2.3磷酸（5+95）

   2.4二苯碳酰二肼溶液（2.5g/L）：称取0.25g二苯碳酰二肼溶于94ml无水乙醇和6ml冰乙酸（ρ1.05g/mL）中，贮存于棕色瓶中。

    2.5铬标准溶液

   2.5.1称取0.2829g预先经150℃烘干至恒量的重铬酸钾（基准），溶于水后移入1000ml容量瓶中。此溶液1ml含100μg铬。

   2.5.2移取20.00ml铬标准溶液（2.5.1）置于1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1ml含2μg铬。

    3试验方法

   称取0.2～1.0g试样，置于150ml锥形瓶中，随同试样做试剂空白。加20ml硝酸（2.1），加5ml硫酸（2.2）加热蒸发至冒硫酸烟，稍冷，加30ml水加热溶解盐类，取下冷却，移入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

   移取试样溶液20ml于50ml容量瓶中，加2.0ml硫酸（2.2），加20ml的磷酸（2.3），加3.0ml二苯碳酰二肼溶液，混匀，用水稀释至刻度，混匀。

   将部分溶液移入2～3cm吸收皿中，以水为参比，在分光光度计上于波长540nm处，测量其吸光度，减去随同试样做试剂空白溶液吸光度后，从工作曲线上查出显色液中相应的铬量。

    结果与讨论

    1. 吸收光谱

   按试验方法操作，用紫外分光光度计分别测定试剂和配合物在不同波长下的吸光度，试剂无吸收峰，配合物最大吸收峰在540.50nm波长处。

    2. 酸度的影响

    试验表明，在0.05～0.2mol/L硫酸试验条件下，吸光度最高且稳定。

    3. 显色剂用量的影响

   试验表明，2.5g/L二苯碳酰二肼溶液1.5～5ml时，配合物的吸光度最大且恒定。选用2.5g/L二苯碳酰二肼溶液3.0ml。

    4. 配合物的稳定性试验

   按试验方法显色后，测不同时间的吸光度。结果表明，在显色80min内，配合物的吸光度稳定。

    5. 温度对显色的影响

   试验表明，该反应在低温时稳定，温度升高，稳定性有所降低。在室温下进行，吸光度基本恒定。

    6. 干扰试验

    三价铁离子与二苯碳酰二肼生成黄色或黄棕色的化合物干扰测定，加入磷酸可消除干扰。

    7. 工作曲线

   移取0ml、0.5ml、1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml铬标准溶液（2.5.2）分别置于6个50ml容量瓶中，按试验方法绘制工作曲线。当铬Cr(VI)量在0～2mg/L范围内，540nm波长处的吸光度A540与浓度C呈良好的线性关系，其线性回归方程为C（mg/L）=5.33A-0.457，r=0.9998。

    8. 样品测定

    按照试验方法对碳钢样品进行加标回收试验，测定结果见表1。

    表1   样品加标回收试验（n=5）

    编号 测定值 加入量 测定总 回收率

    mg/L   mg/L量mg/L      %

    1 0.105 0.050  0.152  98.1

    2 0.105 0.100  0.202  98.5

   考虑本法的重现性，分别做了精密度试验，结果表明，当溶液中铬（VI）含量为0.105mg/L(n=5)时，RSD为0.30%。

    参考文献

    [1] 冶金工业信息标准研究院标准化研究所，中国标准出版社第二编辑室编.钢铁及铁合金化学分析方法标准汇编. 中国标准出版社，2002.10.

    [2] 王海舟. 钢铁及合金分析. 科学出版社，2004.10.

    （作者单位：江苏省常州市产品质量监督检验所）