第六节 金属化合物的测定 水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量元素和微量元素，有些是有害 于人体健康的，如汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等。受“三废”污 染的地面水和工业废水中有害金属化合物的含量往往明显增加。 有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去活性而出现不同程度的中毒症 状。其毒性大小金属种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关。例如，汞、 铅、镉、铬(vI)及其化合物是对人体健康产生长远影响的有害金属；汞、铅、砷、 锡等金属的有机化合物比相应的无机化合物毒性要强得多；可溶性金屑要比颗粒 态金属毒性大；六价铬比三价格毒性大等等。 由于金属以不同形态存在时其毒性大小不同，所以可以分别测定可过滤金 属、不可过滤金属和金属总量。可过滤态系指能通过孔径o，45ftm滤膜的部分； 不可过滤态系指不能通过o。45pm微孔滤膜的部分，金属总量是不经过滤的水样 经消解后测得的金屑含量，应是可过滤金属与不可过滤的金属之和。 测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光度法、原于吸收分光光度法、 阳极溶出伏安法及容量法，尤以前两种方法用得最多；容量法用于常量金属的测 定。 下面介绍几种代表性的有害金属的测定。 一、汞 汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。天然水中台汞极少，一 般不超过0．1mg／L.我国饮用水标准限值为0．001m8儿。 (一)冷原子吸收法 该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0．1一0·5mg/L汞。 1.方法原理 汞原子蒸气对253．7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光 度与汞浓度成正比。水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡 将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光 度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。 2．测定要点 (1)水样预处理：在硫酸—硝酸介质中，加入高锰酸钾和过硫酸钾溶液消解水 样，也可以用溴酸钾—溴化钾混合试剂在酸性介质中于20℃以上室温消解水样。 过剩的氧化剂在临测定前用盐酸经胺溶液还原。 (2)绘制标准曲线：依照水样介质条件，配制系列汞标准溶液。分别吸取适量 汞标准溶液于还原瓶内，加入氯化亚锡溶液，迅速通入载气，记录表头的最高指 示值或记录仪上的峰值。以经过空白校正的各测量值(吸光度)为纵坐标，相应标 准溶液的汞浓度为横坐标，绘制出标 图2—17 冷原子吸收测汞仪工作流程准曲 线。 (3)水样的测定：取适量处理好的水样于还原瓶中，按照标准镕液测定方法测 其吸光度，经空白校正后，从标准曲线上查得汞浓度，再乘以样品的稀释倍数， 即得水样中汞浓度。 (二)冷原子荧光法 该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253．7nm的紫外 光后；被激发而产生特征共振荧光。在一定的测量条件下和较低的浓度范围内， 荧光强度与汞浓度成正比。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 二、铬 铬化合物的常见价态有三价和六价,铬是生物体所必须的微量元素之一。铬 的毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而 在体内蓄积。通常认为六价铬的毒性比三价铬大100倍。但是，对鱼类来说，三 价铬化合物的毒性比六价铬大。当水中六价铬浓度达1m8儿时，水呈黄色并有涩 味； 三价铬浓度达1mg/L时，水的浊度明显增加。陆地天然水中一般不含铬；海 水中铬的平均浓度为0.05，饮用水中更低。 铬的工业污染源主要来自铬矿石加工、金屑表面处理、皮革鞣制、印染。照 相材料等行业的废水。镕是水质污染控制的一项重要指标。 水中铬的测定方法主要有二苯碳酰二分光光度法、原子吸收分光光度法、硫 酸亚铁铵滴定法等。分光光度法是国内外的标准方法；滴定法适用于含铬量较高 的水样。 二苯碳酰二阱分光光度法 1．六价铬的测定 在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼(DPC)反应，生成紫红色络合物，于 540nm波长处进行比色测定。 本方法最低检出浓度为0．004mg/L，使用10mm比色皿，测定上限为1mg/L。 其测定要点如下： (1)对于清洁水样可直接测定；对于色度不大的水样，可用以丙酮代替显色剂 的空白水样作参比测定；对于浑浊、色度较深的水样，以氢氧化锌做共沉淀剂， 调节溶液pH至8—9，此时Cr34、F；”、Cu”均形成氢氧化物沉淀，可被过滤 除去，与水样中的Cr6+分离；存在亚硫酸盐、二价铁等还原性物质和次氯酸盐 等氧化性物质时，也应采取相应消除干扰措施。 (2)取适量清洁水样或经过预处理的水样，加酸、显色、定容，以水作参比测 其吸光度并作空白校正，从标准曲线上查得并计算水样中六价铬含量。 (3)配制系列铬标准溶液，按照水样测定步骤操作；将测得的吸光度经空白校 正后，绘制吸光度对六价铬含量的标准曲线。 2．总铬的测定 在酸性溶液中，首先，将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，过量的 高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解；然后，加入二苯碳酷二 肼显色，于 540nm处进行分光光度测定。其最低检测浓度同六价格。清洁地面水 可直接用高锰酸钾氧化后测定；水样中含大量有机物时，用硝酸—硫酸消解。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn