離子色譜紫外柱后衍生方法檢測六價鉻

引言

鉻是一種具有多種價態的金屬，常見的有Cr（III）和Cr（VI），其中Cr（VI）毒性是Cr（III）的100倍以上，對人類、動物及水生生物均有非常大的毒害作用，被癌癥研究署（IARC）列為一級致癌物。我國《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）中明確規定六價鉻的含量不得超過0.05mg/L，《地下水質量標準》（GB 14848-2017）中I類水中六價鉻的限制為0.005mg/L。

目前六價鉻的檢測方法主要有二苯碳酰二肼（二苯卡巴肼）分光光度法、離子色譜紫外柱后衍生法、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法以及電感耦合等離子光譜法等，其中GB 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》采用二苯碳酰二肼分光光度法檢測六價鉻，但該方法容易受到樣品濁度、色度、干擾離子的影響，尤其是帶有顏色的樣品，容易出現假陽性或假陰性結果，重復性不佳。

離子色譜法可以將六價鉻經色譜柱的分離和其他干擾物質分離，使其單獨進入檢測器，有效排除樣品基體的干擾，紫外檢測器（UV/VIS）具有專屬性強、抗干擾的優勢，特別適合復雜基體的檢測。本文采用離子色譜紫外柱后衍生的方法進行六價鉻的檢測。

試劑及標準品

1. 硫酸銨，優級純

2. 氨水，優級純

3. 二苯卡巴肼

4. 甲醇，色譜純

5. 硫酸，優級純

6. 重鉻酸鉀，基準試劑或優級純

配置及色譜條件

• 設備型號：CIC-D120

• 色譜柱：SH-AC-1

• 淋洗液（1L）：250mmol硫酸銨+7mL氨水

• 流速：1.0mL/min

• 衍生液（1L）：二苯卡巴肼0.7g +10mL甲醇+28mL硫酸

• 衍生液動力源：氮氣

• 進樣量：500μL

• 檢測方式：紫外檢測器（540nm）

標準溶液配制

1000mg/L的Cr（VI）標準儲備液：準確稱取0.2829g重鉻酸鉀溶于水中，轉移至100mL容量瓶中，稀釋定容至刻度線。或者購買市售有證標準溶液。

1mg/L的Cr（VI）標準使用液：準確移取1mL重鉻酸鉀標準儲備液于1000mL容量瓶中，稀釋定容至刻度線。

淋洗液配制

稱取66g硫酸銨溶解于水中，加入7mL氨水，搖勻，稀釋定容至1000mL，立即轉移到淋洗液瓶中。

衍生試劑配制

稱取0.70g二苯卡巴肼溶解于甲醇中。將28mL濃硫酸緩慢加入300mL水中，并稀釋至500mL。將二苯卡巴肼甲醇溶液轉移至硫酸水溶液中，加水稀釋至1000mL，然后轉移到衍生試劑瓶中，并將衍生試劑瓶放入動力系統內，調節氮氣壓力。

測試譜圖

2ppb Cr（VI）測試譜圖：

線性譜圖

使用1mg/L的Cr（VI）標準使用液分別配制成1ppb、2ppb、5ppb、10ppb、20ppb等一系列標準工作溶液。以質量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制Cr（VI）離子的標準曲線。標準曲線的回歸方程為Y=0.1387X+0.0388，線性相關系數為0.9984。說明在1-20ppb范圍內質量濃度與峰面積之間的線性關系良好。

重復性

取2ppb的Cr（VI）標準工作液，重復進樣6次，計算測定結果的相對標準偏差（RSD），從數據中可以看出，該檢測方法的定性相對標準偏差為0.32%，定量相對標準偏差為2.43%，方法精密度良好。

結論

本文采用離子色譜法，使用柱后衍生紫外檢測器的方式，對水中Cr（VI）的測定進行了研究，該方法具有精密度好、準確性高、靈敏度高的特點，既適用于生活飲用水、地表水等簡單基體，又適用于廢水等復雜基體，按3倍信號噪聲比計算，該方法的小檢出濃度可以達到0.3ppb，高于現有標準的檢測要求。