分光光度法測(cè)定生活飲用水中六價(jià)鉻的方法驗(yàn)證

摘 要：本文采用《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 第6部分：金屬和類(lèi)金屬指標(biāo)》（GB/T 5750.6—2023）中二苯碳酰二肼分光 光度法對(duì)生活飲用水中六價(jià)鉻的方法進(jìn)行驗(yàn)證研究，驗(yàn)證內(nèi)容主要包括標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系、方法檢出限、測(cè)定下限、準(zhǔn)確 度、精密度等方面，并對(duì)以上性能指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明：標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)相關(guān)系數(shù)為0.9999；檢出限為0.0007 mg/ L；測(cè)定下限為0.0021 mg/L；精密度為0.3%～0.8%；加標(biāo)回收率為95%～102%，所有性能指標(biāo)驗(yàn)證結(jié)果均能滿(mǎn)足方法標(biāo)準(zhǔn)要 求，本實(shí)驗(yàn)室具備采用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定生活飲用水中六價(jià)鉻的能力。

關(guān)鍵詞：六價(jià)鉻，分光光度法，方法驗(yàn)證

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.03.035

自然界中的鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻兩種價(jià) 態(tài)存在，在水環(huán)境中二者在特定條件下能夠相互轉(zhuǎn) 化，三價(jià)鉻較穩(wěn)定、毒性小，六價(jià)鉻氧化性強(qiáng)、毒性 大，長(zhǎng)期飲用被六價(jià)鉻污染的生活飲用水，可能會(huì) 對(duì)人體產(chǎn)生“三致”（致癌、致畸和致突變）危害， 因此，六價(jià)鉻是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。六價(jià)鉻 測(cè)定方法有分光光度法[1-2]、原子吸收光譜法[3]、離 子色譜法[4-5]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[6-7]及流動(dòng) 注射法[8]等，其中二苯碳酰二肼分光光度法是實(shí)驗(yàn) 室測(cè)定水質(zhì)六價(jià)鉻的經(jīng)典方法，具有操作簡(jiǎn)單、靈 敏度高、適用范圍廣及線(xiàn)性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)《檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評(píng)價(jià) 檢驗(yàn) 檢測(cè)機(jī)構(gòu)通用要求》（RB/T 214—2017）[9]及《檢驗(yàn) 檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)評(píng)審補(bǔ)充要求》等的規(guī)定，本單位組織相關(guān)人員對(duì)《生活飲 用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 第6部分：金屬和類(lèi)金屬指標(biāo)》 （GB/T 5750.6—2023）中“二苯碳酰二肼分光光度 法測(cè)定六價(jià)鉻”進(jìn)行方法驗(yàn)證，以便后期順利開(kāi)展 監(jiān)測(cè)分析工作。

1 方法原理

在酸性溶液中，六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼作用， 生成紫紅色絡(luò)合物，在540 nm處測(cè)量吸光度，吸光 度與六價(jià)鉻含量成正比[10]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 主要儀器和試劑

T6新悅分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限 責(zé)任公司），50 mL具塞比色管；1，5-二苯基碳酰二 肼（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、丙酮 （色譜純，賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司）、硫酸 （優(yōu)級(jí)純，重慶川東化工（集團(tuán)）有限公司）；六價(jià) 鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（ρ=1000 mg/，22A045-7L，國(guó)家有色 金屬及電子材料分析測(cè)試中心）；六價(jià)鉻有證標(biāo)準(zhǔn) 物質(zhì)（編號(hào)203360：0.0344±0.0026 mg/L、203358： 0.0697±0.004 mg/L、203367：0.160±0.006 mg/L， 生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所）；去離子水。

2.2 實(shí)際樣品的采集

按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采集和保存樣品。采集后加入氫 氧化鈉，調(diào)節(jié)水樣pH至7～9。冷藏保存送至實(shí)驗(yàn)室。

2.3 顯色劑的配制

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.25 g二苯碳酰二肼，溶于100 mL丙 酮中。盛于棕色瓶中冷藏保存，可保存半月，顏色變 深時(shí)不能使用。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

2.4.1 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液

購(gòu)買(mǎi)有證六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液：ρ=1000 mg/，編 號(hào)：22A045-7L。

2.4.2 100 mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)中間液

移取10.00 mL六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液，置于100 mL 容量瓶中，用去離子水定容至標(biāo)線(xiàn)，混合均勻。

2.4.3 1.00 μg/mL六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液

移取5.00 mL六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)中間液，置于500 mL 容量瓶中，用去離子水定容至標(biāo)線(xiàn)，混合均勻。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制

取9支50 mL比色管，分別吸入六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液 （1.00 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、10.00 mL， 用純水定容至刻度。向比色管中加入2.5 mL硫酸 溶液和2.5 mL二苯碳酰二肼溶液，立即搖勻，放置 10 min。用3 cm比色皿以純水為參比，在540 nm波 長(zhǎng)處測(cè)量吸光度。由校準(zhǔn)系列測(cè)得的吸光度減去 零濃度管的吸光度，繪制吸光度值對(duì)六價(jià)鉻含量 （μg）的曲線(xiàn)。測(cè)得曲線(xiàn)方程為y=0.0449x+0.001， 相關(guān)系數(shù)r為0.9999，滿(mǎn)足《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方 法 第3部分：水質(zhì)分析質(zhì)量控制》（GB/T 5750.3— 2023）[11]中r＞0.99的要求。詳見(jiàn)表1。

2.6 方法檢出限和測(cè)定下限的測(cè)定

按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 第3部分：水 質(zhì)分析質(zhì)量控制》（GB/T 5750.3—2023）中規(guī)定，當(dāng) 遇到某些儀器的分析方法空白值測(cè)定結(jié)果接近于 0時(shí)，可配制接近零濃度的基質(zhì)加標(biāo)溶液來(lái)代替實(shí) 驗(yàn)用水進(jìn)行空白值測(cè)定，以獲得有實(shí)際意義的數(shù)據(jù) 進(jìn)行計(jì)算[11]。本次驗(yàn)證因空白未檢出六價(jià)鉻含量， 因此通過(guò)配置較低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液代替實(shí)驗(yàn)室用 水進(jìn)行空白值測(cè)定，本實(shí)驗(yàn)室采用加入0.004 mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的方式進(jìn)行。向50 ml的比色管中 加入0.20 mL六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，用純水定容至刻度 線(xiàn)，再按照與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定相同的條件對(duì)空白加標(biāo) 溶液進(jìn)行測(cè)定。每天測(cè)定1批，每批測(cè)定平行雙樣， 共測(cè)定5天。計(jì)算5批平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，參照公 式（1）計(jì)算方法檢出限。式中：MDL表示方法檢出 限；Swb表示空白平行測(cè)定（批內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)偏差；tf表示 顯著性水平為0.05（單側(cè)）、自由度為f的t值；f表示 批內(nèi)自由度，等于p（n-1），p為批數(shù)，n為每批平行測(cè) 定個(gè)數(shù)。這里，參照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 第3 部分：水質(zhì)分析質(zhì)量控制》，即以三倍檢出限作為測(cè) 定下限[11]，詳見(jiàn)表2。

由表2可知：六價(jià)鉻的濃度平均值為0.003 mg/L， 標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0001 mg/L，檢出限為0.0007 mg/L，測(cè) 定下限為0.0021 mg/L，小于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5750.6—2023 中六價(jià)鉻的最低檢測(cè)質(zhì)量濃度0.004 mg/L，滿(mǎn)足方法 要求。

2.7 精密度與準(zhǔn)確度的測(cè)定

2.7.1 有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定

選擇六價(jià)鉻有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)203360 （0.0344±0.0026 mg/L）、203358（0.0697±0.004 mg/L）和203367（0.160±0.006 mg/L）進(jìn)行精密度與 準(zhǔn)確度測(cè)試。每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算每種有證 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)平行測(cè)定結(jié)果的平均值、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和 相對(duì)誤差。詳見(jiàn)表3。

2.7.2 標(biāo)準(zhǔn)樣品精密度、準(zhǔn)確度的測(cè)定

配制低、中、高濃度（0.020 mg/L、0.100 mg/ L、0.180 mg/L）的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行精密度和準(zhǔn)確度測(cè) 試。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品 平行測(cè)定結(jié)果的平均值、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收 率。詳見(jiàn)表4。

由表3可知：3個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定值均在 給定的允許誤 差范圍內(nèi)，其 相 對(duì) 標(biāo)準(zhǔn)偏 差 分別 為0.8%、0.5%、0.3%，相對(duì)誤差分別為-2.9%、 -2 . 0 %、-1. 2 %。由表 4可知：三個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 樣 品精 密度分別為0.3%、0. 5%、0.4%，回收率分別為 98%～100%、100%～101%、100%～101%，均滿(mǎn)足 《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）中所提到的六價(jià)鉻室內(nèi)相對(duì)偏差≤10%，相對(duì)誤差≤±5%，回 收率85%～115%的要求[12]。

2.8 實(shí)際樣品及實(shí)際樣品加標(biāo)的測(cè)定

本試驗(yàn)選取某地表水和某地下水開(kāi)展實(shí)際樣 品及樣品加標(biāo)測(cè)定。取均勻樣品50.00 mL于50 mL 具塞比色管中，按照與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)相同的步驟進(jìn)行測(cè) 定。通過(guò)對(duì)某地表水飲用水和某地下水樣品及低、 中、高三個(gè)濃度（0.020 mg/L、0.100 mg/L、0.180 mg/L）水平的加標(biāo)樣品分別進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)定。計(jì) 算每個(gè)樣品平行測(cè)定結(jié)果的平均值和加標(biāo)回收率。 詳見(jiàn)表5、表6。

由 表 5 、表 6 可 知 ：實(shí) 際 樣 品 加 標(biāo) 回 收 率 95%～102%，滿(mǎn)足《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版） 中所提到的六價(jià)鉻加標(biāo)回收率85%～115%相關(guān)要求[12]。

3 結(jié) 語(yǔ)

本次方法驗(yàn)證過(guò)程中，參加驗(yàn)證的所有人員 對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并熟練掌握了運(yùn) 用GB/T 5750.6—2023測(cè)定生活飲用水六價(jià)鉻的監(jiān) 測(cè)分析要領(lǐng)；分光光度計(jì)等儀器均經(jīng)過(guò)了計(jì)量檢定 機(jī)構(gòu)檢定且檢定結(jié)果合格，并在檢定有效期內(nèi)；所 使用的化學(xué)試劑純度/技術(shù)指標(biāo)均滿(mǎn)足方法標(biāo)準(zhǔn)要 求；實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件滿(mǎn)足方法標(biāo)準(zhǔn)要求。

通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方法各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證可知： 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為0.9999，檢出限為 0.0007 mg/L，測(cè)定下限為0.0021 mg/L，有證標(biāo)準(zhǔn)物 質(zhì)均在保證值范圍，低、中、高濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品的精密 度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.3%、0.5%、0.4%，低、中、 高濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品的回收率范圍分別為98%～100%、 100%～101%、100%～101%，地表水實(shí)際樣品的加標(biāo) 回收率為95%～102%，地下水實(shí)際樣品的加標(biāo)回收 率為99%～102%。綜上，證明了本實(shí)驗(yàn)室在人員、 試劑、環(huán)境、儀器設(shè)備、方法等性能指標(biāo)方面均滿(mǎn) 足標(biāo)準(zhǔn)方法要求，表明本實(shí)驗(yàn)室具備依照《生活飲 用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 第6部分：金屬和類(lèi)金屬指標(biāo)》 （GB/T 5750.6—2023）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生活飲用水六價(jià)鉻 監(jiān)測(cè)分析的能力。

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作者簡(jiǎn)介

胡艷，碩士，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)與分析。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）