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实验三十二土壤中铬的测定（二苯碳酰二肼光度法）一、实验目的与意义铬是自然界中普遍存在的重金属元素,六价格的毒性大于三价铬。自然形成的铬多以元素或三价铬状态存在。土壤中铬元素含量为1～300mg/kg,大多数土壤含铬为25～85mg/kg。农业土壤易受到铬污染,其主要来源于电镀、制革、纺织、造纸、印染等工业废水灌溉农田,或用制革废渣作为肥料以及施用磷矿粉肥料等。铬不是植物生长发育的必需元素,微量的铬对植物生长发育有一定的刺激作用。食用含铬量过高的食物,会危害人类和家畜的健康。植物和粮食中铬含量与土壤中铬含量呈一定正相关[1]。测定土壤铬主要采用火焰原子吸收光谱法[2]、分光光度法[1]、极谱法、等离子体发射光谱法、X—射线荧光光谱法和仪器中子活化法等,目前使用较多的为火焰原子吸收光谱法及分光光度法[3]。不同的消解方法对铬的测定影响较大[4]。主要是选择不同的消解试剂。目前多采用硫酸、硝酸、氢氟酸消解体系或硫酸、磷酸消解及高锰酸钾氧化体系。与传统的消解相比，由于微波消解具有消解快速、彻底、重复性好等特点，也越来越受到重视[5]。本实验采用二苯碳酰二肼分光光度法测定土壤中的铬，采用混酸加氧化剂的方法消解[2]。通过本实验使学生掌握重金属测定中湿法消解的原理和操作方法，了解光度法测定铬的原理和准确测定的要领。二、实验原理土壤溶液液中的铬在酸性介质中被高锰酸钾氧化为六价铬，六价铬与加入的二苯碳酰二肼（DPC）反应生成紫红色化合物，于波长540nm处进行分光光度测定。其反应式为[6]：OCNHNHC6H5NHC6H5NHCr6+C6H5C6H5NHNHCONNCr3+紫红色络合物(DPC)(苯肼羟基偶氮苯）试液为50ml，使用30mm比色皿，最小检出浓度为0.004mg/L。三、实验内容1，土壤溶液的消解2，标准曲线绘制3，用分光光度计测定吸光值四、实验材料与仪器设备1仪器设备：聚四氟乙烯坩锅,电热板，分光光度计，离心机2试剂2.1硝酸(优级纯)2.2硫酸2.3磷酸2.40．5％高锰酸钾溶液。2.50．5％叠氮化钠溶液：临用现配。2.60．25％二苯碳酰二肼乙醇溶液(或丙酮溶液)。2.7铬标准储备液：准确称取0．2829g重铬酸钾(优级纯，预先在110℃烘2h)溶于水中，转移入1000mL容量瓶中，并稀释至标线，摇匀，此溶液每毫升含铬100μg。2.8铬标准使用液：准确吸取铬标准储备液10．00mL于1000mL容量瓶中，加水定容，摇匀。此溶液每毫升含铬1．00μg。五、实验方法与步骤1试液制备：称取土壤样品0．2000-0.5000g(含铬量少于8μg)于聚四氟乙烯坩埚中，加2ml水使土壤润湿,再加硫酸2mL，硝酸2mL。待剧烈反应停止后，移到电热板上加热分解至开始冒白烟。取下稍冷，加硝酸3mL，氢氟酸3mL，继续加热至冒浓白烟。取下坩埚稍冷，用水冲洗坩埚壁，再加热至冒白烟以驱除氢氟酸。加水溶解，转入50mL比色管中，定容，摇匀。放置澄清或离心。2显色与测定：准确移取试液5．0mL于25mL比色管中，加磷酸0.5mL，摇匀。滴加l～2滴0．5％高锰酸钾溶液至紫红色，置水浴中加热煮沸15min，若紫红色消失，再补加高锰酸钾溶液。趁热滴加叠氮化钠溶液至紫红色恰好退去，将比色管放入冷水中迅速冷却。加水至刻度，摇匀。加入二苯碳酰二肼溶液2mL，迅速摇匀。10min后，用30mm比色皿，于波长540nm处，以试剂空白为参比测量吸光度。3校准曲线的绘制：分别移取铬标准使用液0，1．0，2．0，4．0，6．0，8．0mL于25mL比色管中，分别加磷酸0.5mL，硫酸0．1mL，加水至刻度，摇匀。以下显色和测量：与试液的操作步骤相同。六、数据统计与结果解译铬的含量按式(1)计算：铬(mg／kg)=m·Va／W·V…………………………………………(1)式中：m——从校准曲线上查得铬的含量，μg；Va——试样定容体积，mL；W——试样重量，g；V——测定时取试样溶液体积，mL。七、注意事项1加入磷酸掩蔽铁，使之形成无色络合物，同时也可络合其他金属离子，避免一些盐类析出产生浑浊。在磷酸存在下还可以排除硝酸根、氯离子的影响。如果在氧化时或显色时出现浑浊可考虑加大磷酸的用量。2消解后，残渣转移时，多洗几次，尽力洗涤干净，否则会使结果偏低。3用高锰酸钾氧化低价铬时，七价锰有可能被还原为二价锰，出现棕色而影响低价铬的氧化完全，因此要控制好溶液的酸度及高锰酸钾的用量。4加入二苯碳酰二肼丙酮溶液后，应立即摇动，防止局部有机溶剂过量而使六价铬部分被还原为三价，使测定结果偏低。5电热板温度不宜太高，否则会烧坏聚四氟乙烯坩锅。6氰氟酸对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性，使用时注意防护。八、参考文献[1]丁勇，周淑芹，赵国柱.土壤铬测定方法及注意事项.现代化农业1999年第2期,12－13[2]GB/T17137-1997.土壤质量—总铬的测定[S].1997[3]安裕敏，土壤铬的测定方法探讨.微量元素与健康研究.2007,24(5):45-46[4]张青喜,黄青霄.土壤格介析中几个影响因素的实验研究.中国卫生检验杂志,1997,7(2):94:96[5]邹昱：微波消解在土壤中总铬测定中的应用，环境与健康杂志，2008，25（2）：162-163[6]奚旦立，孙裕生，刘秀英.《环境监测》第二版，P60.