六价铬能与邻菲罗啉二苯碳酰二肼在酸性条件下反应，生成紫红色化合物，在波长540nm范围处测量吸光度，用工作曲线法测定未知水样中六价铬的含量。在工作曲线的绘制基础上，经讲解了解水体中铬的毒性及来源，并根据国家环境水质检测的标准方法(二苯碳酰二肼比色法)对现有水样进行六价铬的测定，测定过程中严格遵守操作规范并做好数据记录。

一、所用试剂和设备

1．试剂

(1)(1 +1)硫酸：将浓硫酸缓慢加入到同等体积的水中，然后混合均匀。

(2)(1+1)磷酸：将浓磷酸加入到同等体积的水中，混合均匀。

(3)铬标准贮备液：准确称取于120℃干燥2h的重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)0.2829g，用水溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线后摇匀。

(4)铬标准溶液：吸取5.00ml铬标准贮备液；置于500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升溶液含1.00ug六价铬，使用时需要当天配制。

(5)显色剂：称取二苯碳酰二肼(C₁₃H₁₄N₄O)0.2g，溶于50ml丙酮中，加水稀释至100ml，摇匀。贮于棕色瓶置冰箱中保存。色变深后不能使用。

2．仪器

(1)分光光度计。

(2)分析天平：精度±0.001g。

(3)锥形瓶：150ml。

(4)移液管：5mL、10mL、50mL。

(5)比色皿：10mm。

(6)具塞比色管：50ml。

(7)洗耳球。

二、注意事项

(1)实验前所有的玻璃器皿，在清洗时不能使用重铬酸钾，可以使用硝酸、硫酸等混合液洗涤，洗涤后要冲洗干净。玻璃器皿内壁要清洗光洁，以防铬被吸附。

(2)铬标准溶液有两种浓度，其中1 ug/mL的六价铬标准溶液适用于低浓度的水样，若为高浓度的水样应该采用另一浓度的铬标准溶液。

(3)二苯碳酰二脐在与六价铬反应时，显色的酸度应该控制在0.05～0.3mol/L，0.2mol/L时显色效果最佳。

[任务实施]

一、校准曲线的绘制

1．工作液的配制：用移液管一次移取铬标准溶液0、2.00、4.00、6.00、5.00、10.0ml分别置于6支50m1比色管中，用水稀释至标线；

2．药剂的投加：向比色管中分别加入0.5m1(1+1)硫酸溶液和0.5ml (1+1)磷酸溶液，然后摇匀；

3．比色定量：加入2ml显色剂后摇匀，5～10min后，于540nm波长处，用10mm比色皿，以水作参比，测量各管的吸光度并记录下来；

4．工作曲线的绘制：以六价铬离子浓度为横轴，吸光度为纵轴作6个标准点的标准曲线。

二、样品的测定

1.采样：取适量(含六价铬少于50ug)无色透明水样，将其置于50m1比色管中，用水稀释至标线；

2．药剂的投加：向比色管中加入0.5m1(1+1)硫酸溶液和0.5m1(1+1)磷酸溶液，然后摇匀；

3．比色定量：加入2m1显色剂后摇匀，5～10min后，于540nm波长处，用10mm比色皿，以水作参比，测定水样吸光度并作空白校正；

4．查出Cr^6＋浓度：从校准曲线上查出六价铬的含量。

三、数据记录

在540nm处测量各标准溶液的吸光度并记录下来。

四、六价铬离子浓度计算：

式中：m－校准曲线中查询的六价铬的含量，单位为微克(ug) ;

V－水样的体积，单位为毫升(mL)。

[知识衔接]

一、水中的铬

铬是一种银白色有光泽、硬脆的金属，由于它有耐热、耐腐蚀和耐磨等性能，因此常被用于其他金属表面镀铬，使其经久耐用，也有用来制造铬钢和镍铬钢合金。

自然界中铬的化合物有二价、三价和六价等价态，其中二价铬不稳定，很少存在，三价铬为绿或紫色，六价铬为黄色或深黄色。水体中，六价铬一般以CrO₄^2-、Cr₂O₇^2-、HCrO₄^-三种离子的形式存在，受水中pH值、有机物、氧化还原物质、温度以及硬度等条件影响，三价铬和六价铬的化合物之间可以相互转化。

铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，通常六价铬的毒性比三价铬高100倍，六价铬更易通过皮肤、呼吸道或胃肠道被人体吸收，并且在体内蓄积，从而导致癌症。因此我国已把六价铬规定为实施总量控制的指标之一。但即便是六价铬，不同化合物其毒性也并不相同。当水中六价铬浓度为1mg/L时，水呈淡黄色并有涩味；三价铬浓度为1mg/L时，水的浊度明显增加，三价铬化合物对鱼的毒性比六价铬大。

我国饮用水标准中，规定水中的六价铬不得超过0.05mg/L。

二、方法原理

在酸性条件下，六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，其最大吸收波长为540nm，摩尔吸光系统系数为4×10⁴L/(mol·cm)。

三、铬的测定方法的选择

铬的测定方法，除了二苯碳酸二肼分光光度法以外，还有原子吸收分光光度法、等离子发射光谱法和滴定法等。在进行铬的测定时，若是清洁水样则可以直接使用二苯碳酰二肼分光光度法来测定六价铬。如测量总铬，则用高锰酸钾将三价铬氧化成六价铬，再用二苯碳酰二肼分光光度法测定。若水样含铬量高时，则采用硫酸亚铁铵进行滴定。

二苯碳酰二肼分子式为C₆H₅(C₆H₅NH)₂CO，为一种白色结晶粉末，放置之后逐渐变为桃红色，微溶于水，溶于热醇、丙酮、冰醋酸中。本方法在测定六价铬时，最低检测量为0.2ug，如水样体积为50ml时，则最低检出Cr⁶⁺浓度为0.004mg/L。

相关链接：过硫酸铵比色法测定Mn²⁺