六价铬Cr(VI)的检测方法及处理

六价铬 Cr(VI)的检测方法及处理

张晟 付毛毛

广电计量检测 ( 天津 ) 有限公司 天津市 300385

摘要：六价铬不仅对生态的污染危害大，而且对人体健康的毒害也很大。含六价铬的化合物具有极强的氧化性，对人体的呼吸道、消化道、皮肤粘膜都有危害。为减少六价铬对环境和人体健康的危害，本文先研究了六价铬Cr(VI)主要的检测方法，然后对其处理方法进行了简要的探讨。

关键词：六价铬Cr(VI)；检测；方法；处理

1六价铬Cr(VI)的检测方法

1.1原子吸收法

原子吸收法是六价铬离子检测的常用方法，其原理是在设定的温度、时间内，待检样品在碱性环境(如碳酸钠/强氧化钠混合液)下消解，三价铬氧化和六价铬还原的可能性均被降至最低。同时加入含Mg²⁺的磷酸盐缓冲液，可以抑制溶液中三价铬在消解过程中被氧化成六价铬，利用铬基态原子可吸收357.9nm共振线的特性，可采用原子吸收分光光度法进行测定。

1.2荧光分光光度法

荧光分光光度法是根据检测物质的荧光谱线位置、强度进行物质鉴定和含量测定的方法。同一种物质的激发光谱和荧光光谱应相同。将未知物的激发光谱和荧光光谱图的形状、位置与标准物质的光谱图进行比较，即可对其进行定性分析。荧光分光度法也常应用于微量甚至痕量毒物的定量分析，通过原子荧光光谱法测定电子电器产品中的六价铬，称取经前处理后制成粒径小于1mm的颗粒或粉末0.1mg，经过萃取提取后，通过离子分离柱将三价铬与六价铬分离后进行原子荧光光谱测定，证明该方法具有良好的准确度。

1.3高效液相色谱法

高效液相色谱法是微量元素检测的主要方法，其原理是物质经前处理后，以甲醛、乙腈等液体为流动相，通过真空高压系统，可将不同比例的混合液或具有不同极性的单一溶剂进行成分分离。其检测过程为缓冲液等流动相进入装有固定相的色谱柱，在色谱柱内各成分被分离，进入色谱检测器检测，从而对试样各成分及其含量进行分析，该方法高效、快速、准确，可同时对多种甚至几十种成分进行检测分析。

1.4二苯碳酰二肼分光光度法

二苯碳酰二肼分光光度法的原理是在酸性环境条件下，六价铬与二苯碳酰二肼反应生成颜色为紫红色化合物，于波长540nm处进行分光光度测定，方法检出限可达0.004mg/L。有研究人员采用分光光度法测定黄金饰品中六价铬的含量，浸出液中的铬(VI)在微酸性条件下与二苯碳酰二肼试剂反应生成紫红色络合物，于波长540nm处测量其吸光度。六价铬的质量浓度在0.5mg/L以内与其吸光度呈线性关系，检出限可达0.001mg/L。

1.5离子色谱和电感耦合等离子体质谱联用法

通过离子色谱与电感耦合等离子体质谱联用进行检测的方法。研究表明，皮革中Cr元素以Cr³⁺和Cr⁶⁺两种价态存在。样品通过磷酸盐缓冲液萃取，当萃取液pH为7.0-8.0时，Cr³⁺、Cr⁶⁺以不同化合物存在，样品萃取后色谱柱对Cr⁶⁺进行分离，采用IC-ICP-MS进行测定。该方法减少了检测步骤，规避了污染风险，避免样品中其他因素的干扰。

1.6EPA法218.6离子色谱法

EPA法218.6离子色谱法是国际通用的测定饮用水中六价铬含量的一种方法。具体过程为，水样品通过0.45μm过滤器过滤后，用集中缓冲溶液将滤液的pH值调整9-9.5。吸取样品(50-250μL)进行离子色谱分析。保护柱去除样品中的有机物，六价铬以CrO^2-₄形式，在高容量的阴离子交换分离柱上分离，六价铬用双苯基苄巴脲柱后衍生，在530nm波长下检测有色络合物。

2六价铬Cr(VI)的处理

2.1生物吸附法

吸附法主要是通过离子交换、静电吸附和配位、氧化还原、吸附剂表面的羧基、氨基、羟基等活性基团等几方面的作用。目前研究证明藻类、微生物(细菌、真菌、酵母)以及农业、林业生产废渣(纤维素、半纤维素及木质素)等对六价铬均有显著吸附作用。微藻具有极高的铬生物吸附作用，当pH(8.6)达到最适宜和120%内接种量为10%时效率为66.4%；花生壳经过0.1mol/LNaCl溶液进行改性时，可明显减少六价铬含量；橄榄蔗渣制备活性炭，对水溶液中六价铬的吸附作用显著；使用纤维素和Fe(NO₃)₃研制的磁性碳纳米吸附剂证明具有很好的Cr(Ⅵ)去除能力；通过泥炭和褐煤产生的腐殖酸非生物还原Cr(Ⅵ)。芦丁通过配位金属离子后具有很强的抗氧化活性，芦丁-Cr(Ⅲ)复合物在最佳条件下，可以将90%的Cr(Ⅵ)在短时间内还原为Cr(Ⅲ)，当Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)时，致癌六价铬的危害性显著降低；1000kg葫芦经加工处理后可吸附高达261.8g的Cr(Ⅵ)。植物肥料等生物方法对六价铬有显著的吸附作用，尤其在酸性条件下作用更明显。

2.2离子交换法

离子交换法原理是基于一种合成的离子交换剂作为吸附剂，利用离子交换剂中可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的差别进行分离的方法。有研究人员利用自制的膨胀床，以Mp500树脂为分离介质，进行静态平衡实验，结果表明，膨胀床吸附铬离子要优于固定床操作。

2.3化学沉淀法

化学沉淀投加化学剂，使水中需要去除的溶解物质转化为难溶物质而析出的水处理方法，分为离子水解法和难溶盐沉淀法。该方法可将溶液组分分离并进行富集的方法。向含六价铬的废水中加入废铁粉或硫酸亚铁，六价铬离子可被还原成三价铬离子。再经加热、加碱处理，融入空气，可形成铁氧体的组成成分，三价铬离子转化成似结晶石结构的铁氧体晶体而沉淀，从而去除六价铬离子。研究表明，化学沉淀法能够快速、有效地去除电镀废水中的铬含量，总铬去除率在90%左右。而沉淀剂的选择也是影响该方法的主要因素氢氧化钠、焦亚硫酸钠等都是污水处理常用的沉淀剂。

2.4乳化液膜法

其可分为W/O/W(油膜)和O/W/O(水膜)两种。油膜用于水溶液的处理，水膜应用于有机溶液的处理。油膜是由有机碳氢化合物、表面活性剂、添加剂等构成与水不相混溶的液相，充分乳化后制成油包水型W/O乳液，再将其分散于水溶液中，形成水包油包水型O/W/O多相乳液。乳状液膜主要由膜溶剂(水或有机溶剂)、表面活性剂或添加剂组成。经过萃取与反萃取的过程，利用选择渗透性原理，对六价铬进行萃取主要通过膜两侧的溶质化学浓度差为传质动力，膜相中的流动载体在膜-料液相界面与料液相中的六价铬络合，形成络合物，通过主动运输在膜-反萃相界面与反萃相中反萃剂反应，释放六价铬，同时载体重新回到膜-料液相一侧，从而达到萃取六价铬的目的。

3结束语

六价铬Cr(VI)是指金属铬以6+离子形态存在，是一种毒性很强的重金属。在工业生产中如电镀、不锈钢制造、皮革鞣制、纺织品制造以及为塑料和织物着色并用作耐腐蚀涂料的颜料和油墨，以及燃煤电站产生的工业废渣中都可以产生大量的六价铬。六价铬会使细胞生命活动周期受到破坏，诱导癌症发生。为减少其危害，需要做好其检测和处理工作，防控六价铬的产生、排出，以保障环境及人们的健康。

参考文献

[1]边振涛，刘静静.改性炭化活性炭对废水中六价铬的吸附研究[J].甘肃冶金，2021，43(6):92-94.

[2]于燕萍，徐楠，于晓菲，齐云，王景超，董茜，邹惠玲，张娟.二苯碳酰二肼分光光度法测定水溶肥料中六价铬的含量[J].肥料与健康，2021，48(6):60-63.

[3]江传锐，廖宗琼.土壤和沉积物中六价铬的检测方法研究进展[J].广东化工，2019，0(4):99-100.