SP-756P 用分光光度法测定色粉中六价铬

RoHS指令（《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》）规定从2006年7月1日起，进入欧盟市场的电气电子设备产品中，禁止或限制使用铅、汞、镉、六价铬、多溴二苯醚（PBDE）和多溴联苯（PBB）等六种有害物质，目前国内市场正在努力应对RoHS指令。我公司应用实验室在USEPA 3060A和USEPA 7196A方法基础上，应用分光光度法对一油漆原料（色粉）中的六价铬进行了测定。六价铬在酸性条件下与二苯基卡巴肼溶液形成紫红色络合物，测定波长540nm，标准曲线为A=0.5975C+0.0327（r=0.9995），六价铬回收率在80~90%之间。

实验部分

仪器装置

SP-756P紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）

恒温磁力搅拌器、PH计、250ml的硼硅酸盐玻璃烧杯（消解容器）等

试剂
⑴ 碱性消解溶液：0.28M的Na₂CO₃和0.5M的NaOH混合溶液。（使用前PH值需检查，PH值应≥11.5，否则不能用）
⑵ 0.5M的K₂HPO₄和0.5M的KH₂PO₄混合缓冲溶液，PH=7。
⑶ 六价铬储备溶液，1000mg/L 的Cr（Ⅵ）。
⑷ 六价铬标准溶液，100mg/L 的Cr（Ⅵ）。
⑸ 5M的HNO₃溶液。
⑹MgCl₂·6H₂O（分析纯）：样品中加入0.855g MgCl₂·6H₂O（相当于400mg MgCl₂或100mg Mg²⁺），起YZ氧化作用。
⑺ H₂SO₄，10%（V/V）。
⑻ 二苯基卡巴肼溶液：溶解250mg的1,5-二苯基卡巴肼于50ml丙酮，贮存于棕色瓶中。溶液如褪色应弃置不用。

实验部分

实验方法
样品的制备：取2.5±0.10g色粉于250ml硼硅酸盐玻璃烧杯中，加入50ml碱性消解溶液，同时加入0.855g MgCl₂·6H₂O、0.5ml 0.5M的K₂HPO₄和0.5M的KH₂PO₄混合缓冲溶液，盖上表面皿；在恒温磁力搅拌器上不加热先搅拌5min；用1L烧杯取适量水在恒温磁力搅拌器上加热，用作水浴来加热样品，同时搅拌，水浴温度达到90°C时开始计时，使样品加热温度维持在90-95°C至少60min；停止加热，搅拌溶液，逐渐冷却至室温后，连同沉淀一起转移至100ml容量瓶中，然后用蒸馏水定容，充分摇匀后，过滤，收集滤液备用。同时准备一份样品，添加1ml的100mg/L Cr（Ⅵ）标准溶液，进行与样品相同的处理，用于计算添加回收率。

显色与测定：取50ml滤清液于250ml烧杯中，慢慢地逐滴加入5M的HNO₃溶液，调节PH值到7.5±0.5；往调节至中性的滤清液中加入2.0ml的二苯基卡巴肼溶液，混匀；加10% H₂SO₄溶液调节PH值到2±0.5，然后转入100ml容量瓶中，用水稀释至100ml，混匀，静置5～10min，使显色完全；以水为参比，在540nm波长下测定吸光度。对照标准曲线求出六价铬浓度。

结果与讨论

条件优化讨论

1. 显色剂的影响

显色剂本身达到稳定，显色过程中显色体系达到稳定的前提下，显色剂配置后放置一段时间或现配，对测试结果基本无影响。

2. PH控制条件的影响

通过大致的试验，试样消解后，滤液直接加显色剂，再一步到位调PH值至酸性，会影响显色体系达到稳定所需的时间，但似乎不影响ZH测定结果。若在调节中性的过程中不慎调过头（超出7.5±0.5范围），如PH=6.88，不丢弃该溶液，仍然加入显色剂，然后调PH至酸性，所得结果也相近。另外，加显色剂、调PH值（2±0.5）先后顺序对测定结果影响不大。PH值调节终点附近，在PH值等于2±0.5范围内，PH值大小对吸光度的测定影响不大。但随着PH值的减小，吸光度变小，六价铬测试结果逐渐变小。以1#样为例，不同PH值测定结果如表3：

气泡生成对比色测定影响较大，会使测值不稳定，数值不准。比色皿壁附着小气泡越来越密，致使A不稳定，这里呈升高趋势，如A=0.24（气泡很少），逐渐升高A=0.27（有气泡）...... ，仍有不断升高的趋势。

4. 显色体系放置的影响
显色需一段时间才能趋于稳定并保持一段时间，但显色体系长时间放置会影响结果测定，这里呈下降趋势，见表4：

其它影响

样和加标样的稀释倍数影响测定的吸光度值。稀释倍数过大，导致测值未落在标准曲线范围内，不同的线性范围容易造成测定和计算误差，影响ZH判定结果。

我们对色粉中六价铬含量测定进行了多次试验，表2中对色粉S202（红褐色）的测定不难看出，测定过程中仍存在一些问题，如样品平行处理三份，但测试结果不平行，这中间可能由样品的不均匀性造成，也可能是样品制备过程烦琐、不容易控制平行造成的，如沉淀转移、定容等过程可能引入误差，也可能存在过滤吸附等不确定因素，还有待进一步试验。