水中痕量鉻(Ⅵ)實(shí)驗(yàn)探究

1、水中痕量輅(vi)實(shí)驗(yàn)探究摘要：資料表明，在酸性介質(zhì)中，輅(vi)對(duì)漠酸 鉀氧化結(jié)晶紫的褪色反應(yīng)具有顯著的催化作用。本文研究了 在磷酸介質(zhì)及醋酸酸根存在條件下，漠酸鉀與結(jié)晶紫的反 應(yīng)；優(yōu)化了反應(yīng)體系的條件，建立起了有色化合物在反應(yīng)前 后吸光度的變化量與鎔(vi)的定量關(guān)系，總結(jié)出了測(cè)定方 法。關(guān)鍵詞：鎔(vi)催化光度法中圖分類號(hào)：g424. 31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1. 1主要儀器和試劑1.1.1主要儀器vis-7220型可見分光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器公司)電子天平(上海天平儀器廠)601超級(jí)恒溫水浴(江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠)微量進(jìn)樣器(上海高鴿工貿(mào)有限公司)1. 1.2主要試劑鎔(v

2、i)標(biāo)準(zhǔn)溶液：用電子天平稱取0. 2829g重輅酸鉀溶 解后移入1l的容量瓶中配成質(zhì)量濃度為lgl-1的鎔(vi) 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，使用時(shí)稀釋至1. omg l-1；磷酸溶液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% ；澳酸鉀溶液：濃度為0. lmoll-1；結(jié)晶紫溶液：質(zhì)量濃度為使用時(shí)稀釋至50mg/l；醋酸鈉溶液：濃度為lmol l-1；1.2試驗(yàn)方法取兩支25 ml的具塞比色管，分別加入磷酸溶液3. 0 ml. 澳酸鉀溶液2.0 ml、結(jié)晶紫溶液4.0 ml；向第一支比色管 中加入鎔(vi)標(biāo)準(zhǔn)溶液l.oml,第二支為空白，兩者均用蒸 館水稀釋至刻度，搖勻，同時(shí)放人85*的恒溫水浴中加熱 5min后取出，流水冷卻至

3、室溫，加入醋酸鈉溶液1.50 ml終 止反應(yīng)，放置lomin后用iml比色皿，以蒸館水作參比，在 波長(zhǎng)580nm處分別測(cè)量?jī)芍П壬苤腥芤旱奈舛萢0及a, 并計(jì)算吸光度差(aa), aa= ao-ao2結(jié)果與討論2.1試驗(yàn)條件的選擇2. 1. 1吸收波長(zhǎng)的選擇按試驗(yàn)方法在入射光波長(zhǎng)為520nm640nm處測(cè)定非催 化體系的吸光度a0和催化體系的吸光度a,并繪制曲線如圖 2. io從吸收曲線可以看出，兩者最大吸收波長(zhǎng)均在580nm 處，說明鎔(vi)對(duì)波長(zhǎng)為580nm的光吸收量最大，因此，本 試驗(yàn)選580nm為工作波長(zhǎng)。圖2. 1波長(zhǎng)的選擇2. 1. 2反應(yīng)介質(zhì)的選擇按擬定試驗(yàn)方案進(jìn)行操作，試

4、驗(yàn)比較了硫酸、磷酸和醋 酸-酸鈉緩沖溶液等幾種酸性介質(zhì)中催化體系與非催化體系 吸光度變化值(aa)o實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在磷酸介質(zhì)中鎔(vi) 對(duì)澳酸鉀氧化結(jié)晶紫反應(yīng)的催化作用效果最為顯著，其aa 最大。因此，試驗(yàn)選用磷酸為反應(yīng)介質(zhì)。2.1.3介質(zhì)用量的選擇按試驗(yàn)方法，分別量取l.oml、1.3ml、1. 5ml、1. 7ml、 2. oml、2. 3ml> 2. 5 ml 3. 0 ml 3. 5 ml 4. 0 ml 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的稀磷酸溶液，其他條件不變，測(cè)定非催化體系的吸光度 a0和催化體系的吸光度a,并繪制曲線見圖2. 2。圖2. 2表 明稀磷酸溶液用量為2. 5ml時(shí)，ao-a

5、值達(dá)到最大，故本試驗(yàn) 選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的稀磷酸溶液2. 5ml為介質(zhì)用量。圖2. 2磷酸濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響2. 1.4試劑用量的選擇固定其他條件不變，只改變?cè)噭┌乃徕浀挠昧?，分別測(cè) 定澳酸鉀的用量為0. 5ml3. oml時(shí)的吸光度a0和吸光度a, 繪制曲線如圖2.3?？梢钥闯?，澳酸鉀溶液用量為2. oml時(shí) aa=ao-a達(dá)到最大值，故取0. lmol1的漠酸鉀溶液 2. oml為反應(yīng)用量。圖3. 3澳酸鉀濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響2. 1.5反應(yīng)溫度的選擇按試驗(yàn)方法，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)，分別測(cè)定60" 9(tc下的吸光度。并繪制反應(yīng)速率與 a=a0-a的關(guān)系曲線如 圖2. 4?？?/p>

6、以看出，在851時(shí)，反應(yīng)速率達(dá)到最大值。溫度 再升高，由于非催化反應(yīng)速度加快，導(dǎo)致 a=a0-a值減少。 可見，851為最佳反應(yīng)溫度，所以本文選用85*作為反應(yīng)溫 度。圖2. 4溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響2. 1.6反應(yīng)時(shí)間的選擇按試驗(yàn)方法，只改變反應(yīng)時(shí)間，測(cè)定反應(yīng)時(shí)間為2min 8min的吸光度。得到反應(yīng)加熱時(shí)間與 a=a0-a的關(guān)系曲線 如圖2. 5o由圖可知，加熱時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，a=a0-a值 最大；之后 a=a0-a值逐漸減小，曲線下降，因此本文選定 顯色時(shí)間為5mino圖2. 5反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)速率的影響2. 2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制按試驗(yàn)方法，改變洛(vi)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液加入量，分別測(cè) 定標(biāo)準(zhǔn)溶

7、液加入量為 0. 2ml, 0. 4ml, 0. 6ml, 0. 8ml, 1. oml, 1. 2ml, 1.4ml, 1.6ml, 1. 8ml的吸光度，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見 圖2. 6。其一元線性回歸方程為aa=o. 2956c(mg l-l) +0. 08142,相關(guān)系數(shù)0.9985。 試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明，鉆(vi)濃度在0. 2mgl-11.8mg l-1 范圍內(nèi)與 a二a-a0有良好的線性關(guān)系。圖2. 6標(biāo)準(zhǔn)曲線2. 3精密度及檢測(cè)限試驗(yàn)按試驗(yàn)方法，對(duì)0. lmoll-1的鎔(vi)標(biāo)準(zhǔn)溶液及空白 溶液進(jìn)行11次平行測(cè)定，測(cè)得數(shù)據(jù)見表3. 8o相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 為0. 54%,精密度較高。求

8、得空白試驗(yàn)值a的標(biāo)準(zhǔn)偏差 sb=o. 02%,工作曲線的斜率為k=0. 2956,本法檢測(cè)限為 3sb/k=0. 0002x 3/0. 2596=0. 002mg l-1。表3. 8精密度試驗(yàn)2. 4共存離子的影響在實(shí)驗(yàn)條件下，考察了常見離子對(duì)測(cè)定鎔(vi)的影響，結(jié)果表明，相對(duì)誤差控制在±10%以內(nèi)，對(duì)0. lmgl-1鎔(vi) 下列倍數(shù)的離子不干擾其測(cè)定：1 000倍的k+ , na+, n03-, ac-； 600 倍的 ca2+, mg2+, c032+； 100 倍的 cl-； 40 倍的cu2+, i_o3結(jié)論通過試驗(yàn)確定出此方法的最佳測(cè)定條件是：吸收波長(zhǎng)為 580nm ,磷酸濃度0. 2mol - l-1 , 澳酸鉀濃度為 0.00加ol - l-1,反應(yīng)溫度為85°c,反應(yīng)時(shí)間為5mino在選 定的最佳條件下進(jìn)行試驗(yàn)，裕(vi)濃度在0. 04mg l-1 2. oomg l-1范圍內(nèi)與厶a二ao-a呈良好的線性關(guān)系，線性回 歸方程為：y二029