生活飲用水中六價鉻測定方法的改進

林 偉，劉紀軍

（莒縣檢驗檢測中心，山東莒縣 276500）

六價鉻是生活飲用水中重要的污染物之一，由于其毒性高，已被國家列入有毒有害水污染物名錄[1]。人體長期飲用含有六價鉻的水，六價鉻離子就會在體內蓄積，對消化系統造成危害，影響正常的生理代謝，甚至會對肝臟、腎臟等重要器官造成損傷，最終形成不可逆的傷害[2-5]。因此，測定生活飲用水中六價鉻尤為重要。

《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》（GB/T 5750.6—2006）中用二苯碳酰二肼分光光度法測定生活飲用水時會使用到試劑丙酮，然而丙酮極度易燃、易揮發、有毒性，實驗人員長期使用該試劑，可引起皮炎、支氣管炎、咽炎甚至對肝、腎、胰腺以及中樞神經系統造成損傷[6]。因此，為了減少實驗過程中使用的有毒試劑對實驗人員造成的危害，本文將GB/T 5750.6—2006 中使用的有毒試劑丙酮替換為無毒性的無水乙醇，通過實驗進一步驗證替換方法的可行性，從而給各實驗室改進測定方法提供參考和依據[7]。

1 材料與方法

1.1 實驗原理

在酸性溶液中，六價鉻與二苯碳酰二肼作用生成紫紅色絡合物，于540 nm 波長處測定吸光度值并與標準系列比較定量[8]。

1.2 試劑及配制

1.2.1 試劑

六價鉻標準溶液（100 mg/L，北京壇墨質檢科技有限公司，證書批號為B1910076）；二苯碳酰二肼；丙酮；無水乙醇；硫酸。

1.2.2 試劑配制

六價鉻標準使用溶液[ρ（Cr）=1 μg/mL]：吸取10.0 mL 六價鉻標準溶液（100 mg/L）于1 000 mL 容量瓶中，用純水定容至刻度。

二苯碳酰二肼丙酮溶液（2.5 g/L）：稱取0.25 g二苯碳酰二肼溶于100 mL 丙酮中，盛于棕色瓶中置于冰箱冷藏保存。

二苯碳酰二肼乙醇溶液（2.5 g/L）：稱取0.25 g二苯碳酰二肼溶于100 mL 無水乙醇中，盛于棕色瓶中置于冰箱冷藏保存。

1.3 儀器與設備

TU-1901 型分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；JA4003 型千分之一天平（天津天馬衡基儀器有限公司）。

1.4 實驗方法

1.4.1 國家標準法

用移液管準確吸取水樣50 mL，置于50 mL 比色管中。再取同等規格的50 mL 比色管9 支，依次分別加入六價鉻標準使用溶液[ρ（Cr）=1 μg/mL]0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL 和10.00 mL，加入純水至50 mL 刻度處。

向樣品管及標準管中各加入（1+7）硫酸2.5 mL和（2.5 g/L）二苯碳酰二肼丙酮溶液2.5 mL，立即混勻，室溫放置10 min。調節分光光度計于540 nm 波長處，用30 mm 比色皿，以純水為參比，測量各比色管的吸光度。繪制標準曲線，進行定量分析。

1.4.2 改進法

除了將1.4.1 國家標準法（以下簡稱國標法）中二苯碳酰二肼丙酮溶液（2.5 g/L）更換成二苯碳酰二肼乙醇溶液（2.5 g/L）外，其余的取樣量、加入試劑順序、試劑量、靜置時間以及使用波長等條件均與1.4.1 國標法完全相同。

1.4.3 制備加標樣品

取同一實驗用生活飲用水，用國標法和改進法分別重復測量7 次，測定樣品中六價鉻的質量，均為未檢出，數值視為0 μg，該水命名為樣品水。

加標樣品1：吸取0.05 mL、100 μg/mL 六價鉻標準溶液，用樣品水定容到500 mL，得到0.01 μg/mL溶液。

加標樣品2：吸取0.2 mL、100 μg/mL 六價鉻標準溶液，用樣品水定容到500 mL，得到0.04 μg/mL溶液。

加標樣品3：吸取0.8 mL、100 μg/mL 六價鉻標準溶液，用樣品水定容到500 mL，得到0.16 μg/mL 溶液。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

以標準系列溶液中六價鉻的質量（m）為橫坐標，以相應的吸光度值為縱坐標，繪制標準曲線。標準曲線的吸光度值見表1 國標法的線性方程為y=0.028 4x-0.001 7，相關系數R2=0.999 9，線性關系良好。改進法的線性方程為y=0.028 9x-0.000 4，相關系數R2=0.999 8，線性關系良好。

表1 標準曲線的吸光度值表

2.2 回收率的測定

取加標樣品1、加標樣品2、加標樣品3 各50 mL，相當于含有六價鉻的質量分別為0.5 μg、2.0 μg和8.0 μg，用國標法和改進法分別重復測定7 次，計算回收率和相對標準偏差。由表2 可知，國標法測得3 個不同加標濃度的回收率為96.5%～108.6%，相對標準偏差為0.69%～3.49%；改進法測得3 個不同加標濃度的回收率為101.0%～113.5%，相對標準偏差為0.63%～3.35%。結果表明，國標法和改進法數據穩定性幾乎一致，加標回收率均符合要求，但改進法比國標法的加標回收率在中低濃度時高。

表2 國標法和改進法的回收率比較表

2.3 準確度和精密度的測定

將濃度為100 μg/mL 六價鉻標準溶液稀釋成高 濃 度0.16 μg/mL、中濃 度0.04 μg/mL 和 低 濃 度0.01 μg/mL。取高、中、低3 個濃度的標準液各50 mL，用國標法和改進法分別重復測定7 次，比較國標法與改進法所測得結果的準確度和精密度。由表3 可以得出，國標法所測結果的準確度為-5.53%～3.60%，精密度為0.56%～5.64%；改進法所測結果的準確度為-1.33%～5.73%，精密度為0.55%～4.84%；結果表明，國標法和改進法的準確度、精密度均符合要求。

表3 國標法和改進法的準確度、精密度比較表

2.4 國標法和改進法的顯著性檢驗

用國標法與改進法分別對六價鉻溶液的高濃 度0.16 μg/mL、 中 濃 度0.04 μg/mL 和 低 濃 度0.01 μg/mL 進行實驗。測得的數據用軟件SPSS 21.0進行顯著性檢驗，計算顯示低濃度0.01 μg/mL 的P值為0.107 ＞0.05，中 濃 度0.04 μg/mL 的P值為0.089 ＞0.05，高濃度0.16 μg/mL 的P值為0.058 ＞0.05。結果顯示，國標法和改進法所測得數據無顯著性差異，表明可以用改進法代替國標法。

3 結論

本文將《生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標》（GB/T 5750.6—2006）測定生活飲用水中六價鉻使用的有毒性的丙酮替換為無毒性的無水乙醇。結果顯示，改進法和國標法既沒有顯著性差異，又能夠避免因使用丙酮對實驗人員造成的危害，并且改進法的準確度為-1.33%～5.73%，精密度為0.55%～4.84%，回收率為101.0%～113.5%，均符合《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）的要求[9]。因此，改進法可以代替國標法用于生活飲用水中六價鉻的測定，建議在實驗室中推廣使用。