¿Cómo controlar la calidad del cromo hexavalente?
Norma Nacional de la República Popular China
Determinación de cromo (VI) en calidad del agua espectrofotometría de 1,5 difenilcarbazida Ámbito de aplicación del método
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1.1 Esta norma es aplicable a la determinación de cromo hexavalente en aguas superficiales y aguas residuales industriales.
1.2 Rango de medición
El volumen de muestra es de 50 ml y se utiliza una cubeta con una longitud de camino óptico de 30 mm. Usando una cubeta con una longitud de paso óptico de 10 mm, la cantidad mínima de detección de cromo hexavalente en este método es 0,2 μg, la concentración mínima de detección es 0,004 mg/L y la concentración límite superior es 1,0 mg/L. p>
1.3 Interferencia
Cuando el contenido de hierro es superior a 1 mg/L, se vuelve amarillo. El molibdeno hexavalente y el mercurio también reaccionan con el reactivo cromogénico para formar compuestos coloreados, pero la reacción no es sensible bajo la acidez cromogénica de este método. La concentración de molibdeno y mercurio alcanza los 200 mg/L y no interfiere con la determinación. El vanadio tiene interferencias, el contenido es superior a 4 mg/L, lo que interfiere con el desarrollo del color. Sin embargo, el vanadio puede desvanecerse por sí solo después de reaccionar con el revelador durante 65438±00 minutos.
Principio 2
En solución ácida, el cromo hexavalente reacciona con difenilcarbazida para formar un compuesto de color rojo púrpura, que se mide mediante espectrofotometría a una longitud de onda de 540 nm.
3 Reactivos
A menos que se especifique lo contrario, durante el proceso de medición se utilizan reactivos analíticos y agua destilada de la misma pureza o agua que cumpla con los estándares nacionales o profesionales. Todos los reactivos no deben contener cromo. .
3.1 Acetona.
3.2 Ácido sulfúrico
3.2.1 Solución de ácido sulfúrico
Añadir lentamente ácido sulfúrico (H2SO4, ρ=1,84g/ml, grado superior) al mismo volumen de agua.
3.3 Ácido fosfórico: 1 1 solución de ácido fosfórico.
Mezclar ácido fosfórico (H3PO4, ρ=1,69g/ml, excelente pureza) y agua en volúmenes iguales.
3.4 Hidróxido de sodio: 4g/L de solución de hidróxido de sodio.
Disolver 1g de hidróxido de sodio (NaOH) en agua y diluir a 250ml.
3.5 Hidróxido de zinc* * *Precipitante
3.5.1 Sulfato de zinc: solución de sulfato de zinc 8 (m/v).
Pesar 8g de sulfato de zinc (ZnSO4?7H2O) y disolverlo en 100ml de agua.
3.5.2 Hidróxido de sodio: solución 2 (m/v).
Pesar 2,4g de hidróxido sódico y disolverlo en 120ml de agua.
Al utilizar, mezclar las soluciones 3.5.1 y 3.5.2.
3.6 Permanganato potásico: solución 40g/L.
Pesar 4g de permanganato potásico (KMnO4), calentar y remover para disolver en agua, y finalmente diluir a 100ml.
3.7 Solución madre estándar de cromo.
Pesar 0,2829±0,0001g de dicromato de potasio (K2Cr2O7, excelente grado puro) secado a 110°C durante 2 horas, disolver en agua, transferir a un matraz volumétrico de 1000ml, diluir hasta la marca con agua, agitar uniformemente. 1 ml de esta solución contiene 0,10 mg de cromo hexavalente.
Solución estándar de cromo 3,8.
Pesar 5,00 ml de solución madre estándar de cromo (3.7), colocarla en un matraz aforado de 500 ml, diluirla con agua hasta la marca y agitar bien. 1 ml de esta solución contiene 1,0.
0 microgramos de cromo hexavalente. Prepare esta solución el día de su uso.
Solución estándar de cromo 3,9.
Pesar 25,00 ml de solución madre estándar de cromo (3.7), colocarlos en un matraz aforado de 500 ml, diluir con agua hasta la marca y agitar bien. 1 ml de esta solución contiene 5.
00 microgramos de cromo hexavalente. Prepare esta solución el día de su uso.
3.10 Urea: Solución de urea 200g/L.
Disolver 20g de urea [(NH2)2co] en agua y diluir a 100ml.
3.11 Nitrito de sodio: solución 20g/L.
Disolver 2 g de nitrito de sodio (NaNO2) en agua y diluir a 100ml.
3.12 Desarrollador (i).
Pesar 0,2g de difenilcarbohidrazida (C13H14N4o), disolverlo en 50ml de acetona (3.1), diluir a 100ml con agua y agitar bien. Conservar en una botella marrón en el frigorífico. No se puede utilizar después de que se decolore y oscurezca.
3.13 Desarrollador (ii).
Pesar 2g de difenilcarbazida, disolverla en 50ml de acetona (3.1), añadir agua para diluir hasta 100ml y agitar bien. Conservar en una botella marrón en el frigorífico. No se puede utilizar después de que se decolore y oscurezca.
Nota: El cromógeno (I) también se puede preparar de la siguiente manera: pesar 4,0 g de anhídrido ftálico (CaH4O), añadirlo a 80 ml de etanol, agitar para disolver (se puede disolver ligeramente en agua si necesario), añadir 0,5 g de difenilcarbazida y diluir hasta 100 ml con etanol. Esta solución se puede conservar en la oscuridad durante seis meses. Al usarlo, asegúrese de agitar bien inmediatamente después de agregar el revelador para evitar la reducción del cromo hexavalente.
4 tipos de instrumentos
Instrumentos experimentales generales y:
4.1 Espectrofotómetro.
Nota: Las paredes interiores de toda la cristalería deben ser lisas para evitar la absorción de iones de cromo. No lavar con detergente de dicromato de potasio. Se puede limpiar con ácido nítrico, mezcla de ácido nítrico o detergente sintético y luego enjuagar.
5 Muestreo y Muestras
Las muestras de laboratorio deben recogerse en botellas de vidrio. Al recolectar, agregue hidróxido de sodio para ajustar el valor de pH de la muestra a aproximadamente 8. Y determinar lo antes posible después de la recogida, si se deja, no más de 24 horas.
6 pasos
6.1 Pretratamiento de la muestra
6.1.1 La muestra no contiene sólidos en suspensión y es agua superficial limpia y de color tenue que se puede medir directamente .
6.1.2 Corrección colorimétrica: Si la muestra está coloreada pero no demasiado oscura, tome otra muestra en el paso 6.3 y use 2 ml de acetona (3.1) en lugar del revelador de color. Los demás pasos son los mismos que en el paso 6.3. La absorbancia medida en la muestra problema se calcula después de restar la absorbancia corregida por esta cromaticidad.
6.1.3 Método de precipitación y separación de sal de zinc: Este método se puede utilizar para pretratar muestras con corrosión mixta y color más oscuro.
Poner una cantidad adecuada de muestra (que contenga menos de 100 microgramos de cromo hexavalente) en un vaso de precipitados de 150 ml y añadir agua hasta completar 50 ml. Agregue solución de hidróxido de sodio (3.4) gota a gota para ajustar el valor de pH de la solución a 7 ~ 8. Con agitación constante, agregue gota a gota precipitante de óxido de zinc (3.5) hasta que el valor de pH de la solución sea 8-9. Transferir la solución a un matraz aforado de 100 ml y diluir con agua hasta la línea marcada. Secar y filtrar con papel de filtro lento, desechar de 10 a 20 ml del filtrado inicial y tomar 50,0 ml del filtrado para medir.
Nota: Cuando la muestra todavía contiene materia orgánica después del pretratamiento mediante el método de separación y precipitación de sal de zinc, la materia orgánica se puede destruir mediante el método de oxidación de permanganato de potasio ácido antes de la medición. Es decir, tomar 50,0 ml del filtrado en un matraz Erlenmeyer de 150 ml, agregar unos granos de vidrio, agregar 0,5 ml de solución de ácido sulfúrico (3.2.1) y 0,5 ml de solución de ácido fosfórico (3.3) y agitar bien. Añadir 2 gotas de solución de permanganato de potasio (3.6). Si el color púrpura se desvanece, agregue una solución de permanganato de potasio para mantener el color púrpura. Calentar y hervir hasta que el volumen de la solución sea de aproximadamente 20 ml. Retirar y enfriar ligeramente, filtrar con papel de filtro cuantitativo de velocidad media, lavar con agua varias veces, combinar el filtrado y el líquido de lavado en un tubo colorimétrico de 50 ml. Añadir 1 ml de solución de urea (3.10) y agitar bien. Utilice un gotero para dejar caer la solución de nitrito de sodio (3.11) y agite bien cada gota hasta que el color púrpura del permanganato de potasio desaparezca. Haga una pausa por un momento, espere a que salgan las burbujas de la solución, transfiérala a un tubo colorimétrico de 50ml, diluya con agua hasta la marca y proceda con la medición.
6.1.4 Eliminación de sustancias reductoras como hierro ferroso, sulfito, tiosulfato
Tomar una cantidad adecuada de muestra (que contenga menos de 50 μg de cromo hexavalente) en 50 ml para; colorimetría En el tubo, diluir con agua hasta la marca, agregar 4 ml de cromógeno (ii) (3.13), mezclar bien, dejar reposar 5 minutos, luego agregar 1 ml de solución de ácido sulfúrico (3.2) y agitar bien.
Después de 5 a 10 minutos, medir la absorbancia a una longitud de onda de 540 nm utilizando una cubeta con un camino óptico de 10 o 30 mm y agua como referencia. Después de restar la absorbancia medida en la prueba en blanco, se calculó el contenido de cromo hexavalente a partir de la curva de calibración. Utilice el mismo método para preparar una curva de calibración.
6.1.5 Eliminación de sustancias oxidantes como el hipoclorito;
Poner una cantidad adecuada de muestra (que contenga menos de 50 μg de cromo hexavalente) en un tubo colorimétrico de 50 ml y diluir con agua hasta la línea estándar, agregue 0,5 ml de solución de ácido sulfúrico (3.2), 0,5 ml de solución de ácido fosfórico (3.3) y 1,0 ml de solución de urea (3.10) y agite bien. Añadir gota a gota 1 ml de solución de nitrito de sodio (3.11), agitar bien mientras se añade y eliminar las burbujas generadas por la reacción entre el exceso de nitrito de sodio y urea. Una vez que las burbujas se hayan eliminado por completo, los siguientes pasos son los mismos que en el punto 6.3 (no se requieren soluciones de ácido sulfúrico ni de ácido fosfórico).
6.2 Prueba en blanco
La prueba en blanco se realiza siguiendo los mismos pasos de procesamiento que la muestra, excepto que se utilizan 50 ml de agua en lugar de la muestra.
6.3 Decisión
Tomar una cantidad adecuada de muestra incolora y transparente (que contenga menos de 50 μg de cromo hexavalente), colocarla en un tubo colorimétrico de 50 ml y diluirla con agua para la marca. Añadir 0,5 ml de solución de ácido sulfúrico (3.2) y 0,5 ml de solución de ácido fosfórico (3.3) y agitar bien. Añade 2 ml de revelador de color (ⅰ) (3.12) y agita bien. Después de 5 a 10 minutos, utilice una cubeta de 10 o 30 mm y utilice agua como referencia para medir la absorbancia a una longitud de onda de 540 nm. Después de restar la absorbancia medida en la prueba en blanco, verificar el contenido de cromo hexavalente de la curva de calibración (6.4).
Nota: Si la muestra se separa mediante precipitación de sal de zinc y tratamiento de oxidación con permanganato, se puede agregar un reactivo cromogénico para la medición directa.
6.4 Calibración
Agregue 0, 0,20, 0,50, 1,00, 2,00, 4,00, 6,00, 8,00 y 10,0 ml de solución estándar de cromo (3,8 o 3,9) en una serie de soluciones colorimétricas de 50 ml. Tubo respectivamente (si se trata previamente con el método de separación por precipitación de sales de zinc, debe absorberse dos veces), diluir con agua hasta la línea de marca. Luego, proceda según el procedimiento para medir la muestra (6.1 o 6.3).
Después de restar la absorbancia de la prueba en blanco de la absorbancia medida, dibuje una curva de contenido de cromo hexavalente versus absorbancia.
7 Expresión de resultados
7.1 Método de cálculo
Calcular el contenido de cromo hexavalente c (mg/L) según la siguiente fórmula:
En la fórmula: m——el contenido de cromo hexavalente en la muestra obtenida de la curva de calibración, μg
v——el volumen de la muestra, ml.
El contenido de cromo hexavalente es inferior a 0,1 mg/L, y el resultado se expresa con tres decimales. Si el contenido de cromo hexavalente es superior a 0,1 mg/L, los resultados se expresan con tres cifras significativas.
7.2 Precisión y exactitud
7.2.1 Siete laboratorios midieron la solución estándar distribuida uniformemente que contenía 0,08 mg/L de cromo hexavalente según el paso 6.3. Los resultados son los siguientes:
p>
7.2.1.1 Repetibilidad
La desviación estándar relativa del laboratorio es 0,6.
7.2.1.2 Reproducibilidad
La desviación estándar relativa total entre laboratorios es 2,65438±0.
7.2.1.3 Precisión
El error relativo es 0,13.
7.2.2 El Centro de Monitoreo Ambiental de Beijing organizó 9 laboratorios en Beijing para preparar muestras de control de calidad con un valor de 0,250 mg/L para la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. y aguas residuales de galvanoplastia con un nivel de concentración de 0,392 mg/ L (6 laboratorios) y aguas residuales de curtiduría (7 laboratorios) con un nivel de concentración de 0,122 mg/L/L se analizaron en colaboración. Los resultados son los siguientes:
Repetibilidad
La desviación estándar relativa de las muestras de control de calidad de laboratorio es 2; la desviación estándar relativa de las aguas residuales de galvanoplastia de laboratorio es 2,8. La desviación estándar relativa de las aguas residuales de la curtiduría medida en el laboratorio es 4,9.
7.2.2.2 Reproducibilidad
La desviación estándar relativa de las muestras de control de calidad entre laboratorios es 4; la desviación estándar relativa de las aguas residuales de galvanoplastia entre laboratorios es 10; La desviación es 65438 ± 06.
7.2.2.3 Precisión
El error relativo de la muestra de control de calidad es 0,4.