催化光度法测定六价铬含量(2)
本论文在硫酸介质中，铬(VI)对过氧化氢氧化孔雀石绿的褪色反应具有很明显的催化作用，根据这些建立了催化动力学光度法测定铬(VI)含量的新方法，用于测定废水中的微量铬(VI)，获得了满意的结果。
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
仪器：TU-1901双光束紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；S22PC可见分光光度计（上海棱光技术有限公司）；AL204电子分析天平（上海梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）；HH-S6恒温水浴锅(巩义市予华仪器有限责任公司）。
试剂：铬(VI)标准储备液：准确称取准确称取0.2829g重铬酸钾溶于水，于100mL容量瓶中定容，得质量浓度为铬(VI)1.00mg/L的储备液；Cr(VI)标准工作溶液：使用时用蒸馏水将铬(VI)的标准储备液稀释而成，待用。
孔雀石绿溶液：准确称取0.0911g孔雀石绿，用蒸馏水稀释到浓度为1×10-3mol/L，待用。
硫酸：用移液管移取3mol/L的硫酸3mL，用蒸馏水稀释为0.18mol/L，待用。
过氧化氢：由市售的30%(质量分数)用蒸馏水稀释为15%(质量分数)，现配现用。
实验过程中所用试剂均为分析纯，实验用水为去离子水。
1.2 实验方法
取25mL的带塞子的比色管两支，分别依次加入2.5mL 1×10-3mol/L孔雀石绿，3.0mL 15%的过氧化氢，2.0mL 0.18mol/L硫酸，向其中一支比色管中加入适量的铬(VI)，另一支不加，用水稀释至刻度线处，摇匀，然后在55℃的恒温水浴中加热7min（用秒表计时），迅速取出，用流水冷却8min，用1cm比色皿，以蒸馏水为参比，在618nm波长处，分别测量非催化体系和催化体系的吸光度A0和 A，计算A =A0–A。
2 结果与讨论
2.1 吸收光谱
按照实验方法，分别向体系中加入不同浓度铬(VI)，按照上述实验方法得到催化体系和非催化体系的吸收光谱如图1所示。曲线1为非催化体系，曲线2、3、4分别为催化体系，由曲线1与曲线2、3、4对比的可看出，铬(VI)的存在使孔雀石绿体系褪色比较明显，且与加入铬(VI)的量成正比，可以说明铬(VI)的存在对过氧化氢氧化孔雀石绿的褪色反应具有明显的催化作用。在试验条件下，非催化体系和催化体系的差值A在最大吸收波长618nm处是最大的，因此该实验体系选择618nm作为本实验体系的测定波长。
图 1：体系的吸收光谱
1—2mLH2SO4+4.5mLH2O2+3.5mL孔雀石绿；
2—2mLH2SO4+4.5mLH2O2+3.5mL孔雀石绿+0.10μgCr(VI)；
3—2mLH2SO4+4.5mLH2O2+3.5mL孔雀石绿+0.50μgCr(VI)；
4—2mLH2SO4+4.5mLH2O2 +3.5mL孔雀石绿+1.00μgCr(VI)；
2.2 测定条件的优化
2.2.1 反应酸度的影响
在其它实验变量保持不变的条件下，研究H2SO4 的用量对反应的影响，0.18mol/LH2SO4溶液的用量分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL，结果如图2所示。当H2SO4的用量在0.5～2.0mL范围之内，A随H2SO4用量的增加而逐渐增加。当H2SO4的用量为2.0mL时，A最大。当H2SO4的用量超过2.0mL时，A随H2SO4用量的增加而逐渐降低。因此，该实验体系选择H2SO4 溶液的用量为2.0mL。
图2 反应酸度的影响
2.2.2 H2O2用量的影响
在其它实验变量保持不变的条件下，研究H2O2溶液的用量对反应的影响, 15%H2O2溶液的用量分别为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mL，结果如图3所示。当H2O2的用量在1.0～3.0mL范围之内，A随用量的增加而增加。当H2O2溶液的用量为3.0mL时，A最大。当H2O2的用量超过3.0mL时，A随H2O2用量的增加而逐渐随降低。因此，该反应体系选择H2O2溶液的用量为3.0mL。