鉻能以二價、三價或六價形態(tài)存在,且均是有色離子.鉻的比色測定可以分別利用Cr3+、CrO42-、Cr2O72-等不同價態(tài)參與的顯色反應.氫氧化鉻具有兩性,pH5時呈沉淀析出而在強堿性溶液中(pH13)又被溶解.六價鉻呈氧化性,鉻的比色測定方法中最好的是二苯氨基脲法,此法具有較高的靈敏度和選擇性,是現(xiàn)在測定痕量鉻的主要方法.測定大量鉻時可應用EDTA比色法.此外用于比色測定Cr(Ⅲ)的試劑還有鉻天藍S、鄰苯二酚紫、茜素S等等.
有人曾提出過間接的膠束增敏法測定鉻.即Cu(Ⅱ)與鉻天藍S在有氯化十四烷基二甲基芐銨(Zeph)存在下有著靈敏的顏色反應(ε530=7.3×104),而該反應能被三價鉻所破壞而退色,按其退色程度測定鉻的含量.當鉻量在0.04-1.2ppm時遵守比耳定律.方法靈敏度為0.0008微克Cr/厘米2.幾種鉻的光度測定方法如表Ⅷ-12所列.
表Ⅷ-12 鉻的光度測定法
試劑 |
靈敏度* (波長毫微米) |
測定范圍 (ppm) |
pH | 溶劑 | 干擾元素 | 穩(wěn)定性 |
二苯氨基脲 | 0.65(540) | 0.02-1 | 0.2N H2SO4 | 水 |
Mo(Ⅵ),F(xiàn)e(Ⅲ), V(Ⅴ) |
1小時 |
2-甲基-8-羥基喹啉 | 0.15(410) | 0.1-7 | 5.3-6.0 | 氯仿 | Ga,In | 穩(wěn)定 |
8-羥基喹啉 | 0.14(420) | 0.1-8 | 6-8 | 氯仿 | Ni,F(xiàn)e(Ⅲ) | 穩(wěn)定 |
8-氨基喹啉 | 0.04(550) | 0.5-20 | 1.8 | 丁醇氯仿 |
Fe(Ⅲ),Mn(Ⅶ), Ce(Ⅳ),V(Ⅴ) |
穩(wěn)定 |
銅、鉻天藍S | 1.36(530) | 0.02-0.5 | 9.5 | 水 |
Fe(Ⅲ), Al, Ni,Co, Mn(Ⅱ),Ca |
4小時 |
EDTA | 0.004(545) | 5-20 | 3-6 | 水 | Cu,F(xiàn)e(Ⅲ),Co,Ni | 穩(wěn)定 |
*鉻1微克/毫升,1厘米比色皿的吸光度.
二苯氨基脲法
二苯氨基脲在酸性介質(zhì)中與Cr(Ⅵ)形成紫色的水溶性化合物,是比色測定鉻的靈敏方法(ε542=3.4×104).關于該反應的機理至今仍不很清楚,但已肯定六價鉻在反應中被還原為三價,同時試劑被氧化為縮氨脲,
為了用二苯氨基脲法測定鉻(Ⅲ),首先需將其氧化至六價.常用的氧化劑有KMnO4和(NH4)2S2O8(在有銀離子催化時),過量的KMnO4可加入疊氮化鈉來分解,或在有二價錳離子存在下加熱將它轉(zhuǎn)變?yōu)樗隙趸i而沉淀,再過濾除去.(NH4)2S2O8的除去可用加熱分解的方法,或加入疊氮化鈉分解它.此外,其他的氧化劑有:高氯酸、溴、氧化銀(Ⅱ)、鉍酸鈉、過氧化鈉及在堿性溶液中用過氧化氫來氧化它.應用本方法測定鉻時溶液酸度的控制頗重要,通常調(diào)節(jié)成0.1-0.2N H2SO4(pH~1)為宜,鹽酸是應該避免應用的.由于該方法的選擇性較好,僅僅當Fe,V,Mo,Cu和Hg大量存在時有干擾.碲(Ⅲ)的影響可加磷酸或EDTA掩蔽,鉬用草酸掩蔽,汞(Ⅱ)轉(zhuǎn)變?yōu)槁冉j合物掩蔽,釩與鉻(Ⅵ)的分離可在pH~4時用8-羥基喹啉萃取之.本方法可用于各種金屬中鉻的測定,也用于天然水、有機化合物和生物材料、硅酸鹽及空氣中微量鉻的分析中.
試劑和溶液:
1.二苯氨基脲 0.25%丙酮溶液.稱取0.25克試劑溶解在加有1毫升硫酸(1:9體積比)的100毫升丙酮中,溶液需存放暗處且不宜長期放置;2.鉻(Ⅵ)標準溶液 1毫克/毫升鉻.溶解2.8300克K2Cr2O7(經(jīng)140℃烘干)于水中并稀至1升,制作標準曲線時根據(jù)需要稀釋之;3.高錳酸鉀溶液 ~0.1N;4.疊氮化鈉 0.25%溶液.
測定步驟:取鉻含量在40微克以下的分析試液一份置于燒杯中,倘試液中有Cl-離子存在,需加入少量硫酸加熱蒸發(fā)到SO3冒白煙逸出為止.待殘渣冷卻后加入25毫升水,3-5滴KMnO4溶液,蓋上表面皿微微加熱15分鐘,控制溶液中硫酸濃度至0.1-0.2N.如果加熱時KMnO4的顏色已消失,則再補加KMnO4溶液數(shù)滴,然后滴加疊氮化鈉以分解過量的氧化劑直至攻瑰色消退.為了保證操作的安全,疊氮化鈉溶液絕不允許很快大量加入,必須每加一滴后停幾秒鐘再加第二滴,以免反應過劇而引起爆炸.溶液冷卻后定量地移入容量瓶中,加入1毫升二苯氨基脲,用水稀釋至刻度,搖勻后在546毫微米處(或黃綠色濾光片)光度測定.用水作比較溶液.