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摘要：六价铬是一种不稳定形态，常规测定方法难以反映水中六价铬的存量情况，采用新型快速协同浊点萃取方法可以解决这一问题。本文首先对水中六价铬的快速协同浊点萃取方法进行介绍，进而研究其在水中六价铬测定中的具体应用，包括测定试验材料、方法、过程及试验结果分析等。
关键字：快速协同；浊点萃取；分光光度法；水中六价铬测定
一、水中六价铬的快速协同浊点萃取方法
铬（Cr）在自然界中主要以无机铬形式存在，而且不同价态铬的理化性质不同，毒理学性质也不同。其毒性不仅与铬的总量有关，还决定于铬的存在形态。比如，三价铬是对人体有益的微量元素，而六价铬则具有强毒性，必须控制水中六价铬的含量。但由于六价铬属于强氧化剂，具有不确定性，容易在样品采集和处理过程中，出现形态变化，因此对其进行测定难度较高。在测定前，首先要对六价铬进行分离和富集。相关研究者发现，聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液在加热到一定程度后，会出现浑浊现象，这一温度被称为浊点。在浑浊状态下，原溶液体系会分为两相，分别为富胶束相和水相。其中，富胶束相包含绝大多数表面活性剂，水相中的表面活性剂含量则接近临界胶束浓度。疏水性金属螯合物会与胶束相富集在富胶束相中，这一过程即为浊点萃取（CPE）。可以通过加入正辛醇降低聚氧乙烯型非离子表面活性剂浊点，省去胶束相和水相分离过程，实现快速富集的目的，即快速协同浊点萃取（RS-CPE）方法[1]。
二、快速协同浊点萃取-分光光度法在水中六价铬测定中的应用
（一）测定试验方法
本次研究采用PAN作为CPE螯合萃取剂，基于TritonX-100浊点现象，加入正辛醇构建快速浊点萃取体系，并利用分光光度法对六价铬进行测定。
使用的仪器和试剂主要包括：（1）电热恒温水浴箱；（2）紫外可见分光光度计；（3）PB-20精密pH计；（4）离心机；（5）重铬酸钾；（6）PAN；（7）TritonX-100；（7）超纯水。试验所用试剂均为分析纯。
在测定过程中，首先在10ml的离心管中加入不同体积六价铬标准溶液，加入一定体积PAN溶液，然后加入10%TritonX-100溶液和正辛醇。采用1mol/L的HNO3对溶液pH值进行调节，使溶液pH值达到1左右，最后用水定容至刻度线。将溶液振荡混匀后，在3000r/min条件下离心处理8min，待分相后，析出粘滞的上相，采用1mol/L的HNO3甲醇溶液将其稀释到3ml。然后采用紫外可见分光光度计对其进行扫描[2]。
（二）测定结果分析
1、吸收图谱分析
采用紫外可见分光光度计扫描得到的吸收图谱如图1所示。其中，曲线1为PAN溶液在波长360nm~510nm范围内的吸收光谱，最大吸收波长出现在470nm处。通过加入TritonX-100，得到混合溶液曲线，即图1中的曲线2，其最大吸收波长沿短波长移动，峰型出现变宽。将六价铬与正辛醇计入到混合溶液中后，体系最大吸收波长继续沿短波长移动，同样出现峰型变宽，其最大吸收波长出现在423nm处，吸光度出现明显增强，如图1中的曲线3和曲线4所示。
图1紫外可见光谱图
2、主要影响因素分析
在测定过程中，主要影响因素及其影响效果包括：
（1）pH值的影响，在萃取过程中，金属络合物形成过程及其稳定性对浊点萃取有重要影响，而pH值则是六价铬与PAN螯合物形成的重要影响参数。在微碱性或碱性条件下的螯合物不易形成，在强酸条件下，体系吸收信号则出现明显增强，并逐渐趋于稳定。从pH值对体系的吸收信号影响情况来看，采用HNO3的六价铬萃取效率最高，且HNO3用量0.8ml时的萃取效率达到最大值；
（2）正辛醇的影响，体系中的正辛醇主要作为协同萃取剂和诱导剂使用，可降低表面活性剂浊点温度，可以在室温条件下完成萃取过程。其中，正辛醇用量会对体系吸光度产生影响，具体表现为吸光度随正辛醇用量增加而增大，正辛醇用量达到0.3mol后，体系吸光度都达到最大值，并趋于稳定；
（3）TritonX-100的影响，TritonX-100由于对不同极性物质都具有较高的富集效率，可在保证萃取完全基础上，减少水相和表面活性剂相体积比，提高富集能力。其体积百分数对表面活性剂的胶束相体积有直接影响，其体积分数增加，RS-CPE体系的富集效率也随之增加，且在体积分数达到0.8%时出现最大萃取效率，超过0.8%后，萃取率会出现下降，因此宜采用0.8%体积分数；
（4）PAN的影响，PAN由于能够与金属离子形成疏水性络合物，有利于富集萃取，其浓度对六价铬富集效率有显著影响。当PAN浓度超过1.25×10-5mol/L后，体系最大吸收波长、吸光度均发生明显变化，考虑到光度误差影响，PAN最佳浓度为1.25×10-5mol/L[3]；
3、检出限及精密度分析
基于上述试验结果分析，采用最佳的实验条件，按照上述试验方法，对加入不同浓度的六价铬体系吸光度进行测定。随着六价铬浓度的增加，体系吸光度也会逐渐增大，且六价铬浓度在1.3μg/L~18.0μg/L范围内的吸光度值与其浓度呈线性关系。两者之间的线性回归方程为y=0.0085x+0.5221，相关系数为0.998。根据多次空白平行试验测定结果，可计算出六价铬检出限为0.40μg/L。分别对六价铬浓度3.0μg/L和六价铬浓度10.0μg/L的标准溶液进行测定，得出相对标准偏差为3.2%~5.3%。本次试验测定结果表明，采用上述方法对水中六价铬进行测定，具有良好的精密度。相比于其他的浊点萃取方法，快速协同萃取方法具有更高的检出限，而且对专业仪器设备要求较低，测定过程简单，因此可取代传统方法作为水中六价铬的常规测定方法。总体而言，本次测定试验可以满足水中六价铬的测定需求，能够有效解决六价铬形态不稳定等问题，快速获得测定结果，并保证测定结果的可靠性。
结束语：综上所述，快速协同浊点萃取-分光光度法是一种适用于水中六价铬测定的有效方法，通过对其具体应用过程进行分析，可以看出该方法具有多方面优势。通过测定试验确定最佳的测定条件后，可以进一步提升快速协同浊点萃取-分光光度法的检出限和精密度，保证测定结果的可靠性，为实际水中六价铬的检测提供新的方法途径。
参考文献：
[1]卢嘉宁.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬预处理方法的探讨[J].广东化工,2016,43(15):228-229.
[2]霍瑞娜,古德宁,马红磊.水中六价铬的测定方法研究进展[J].科技创新与应用,2015(31):84-85.
[3]林奕珊.两种测定水中六价铬分析方法的比较[J].广东水利水电,2012(08):58-60.