含铬废水的处理
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含铬废水处理方案一、背景介绍含铬废水是指工业生产过程中产生的含有铬离子的废水。
铬是一种常见的重金属元素,其存在于许多工业领域的废水中,如电镀、皮革加工、纺织印染等行业。
高浓度的铬离子对环境和人体健康都具有严重的危害性,因此,对含铬废水进行有效处理是十分必要的。
二、目标本方案的目标是设计一种高效、经济、环保的含铬废水处理方案,以实现废水中铬离子的去除,达到国家相关标准要求,确保废水排放符合环保要求。
三、处理工艺本方案采用以下处理工艺来处理含铬废水:1. 预处理首先,对含铬废水进行预处理,包括沉淀、调节pH值等步骤,以去除废水中的悬浮物和调节废水的酸碱度,为后续处理工艺创造良好的条件。
2. 化学沉淀法采用化学沉淀法是一种常见的处理含铬废水的方法。
通过添加适量的沉淀剂,如氢氧化钙、氢氧化铁等,使废水中的铬离子与沉淀剂发生反应生成不溶性的沉淀物,从而实现铬离子的去除。
3. 离子交换法离子交换法是一种有效的去除废水中重金属离子的方法。
通过将废水通过含有离子交换树脂的柱子,离子交换树脂上的功能基团与废水中的铬离子发生吸附反应,从而将铬离子从废水中去除。
4. 膜分离法膜分离法是一种基于膜的物质分离技术,可以有效去除废水中的有机物、重金属等。
通过选择合适的膜材料和膜分离工艺,将废水中的铬离子从其他溶质中分离出来,达到去除的目的。
5. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常用的废水处理方法,适合于去除废水中的有机物和重金属离子。
通过将废水与活性炭接触,活性炭表面的孔隙吸附废水中的铬离子,从而实现去除的效果。
四、处理效果及控制要求1. 处理效果要求:a. 废水中铬离子的去除率达到90%以上。
b. 处理后的废水中铬离子浓度不超过国家相关标准要求。
2. 控制要求:a. 废水处理过程中,严格控制废水的pH值,避免对处理设备和环境造成伤害。
b. 废水处理过程中,监测废水中的悬浮物、有机物等指标,确保处理效果稳定可靠。
c. 废水处理过程中,定期清洗和更换处理设备,保证设备的正常运行和处理效果。
电镀废水含铬废水处理工艺电镀废水是指在电镀过程中产生的含有重金属离子的废水。
其中,铬是电镀废水中的常见重金属之一。
由于铬离子对环境和人体有害,对其进行有效处理是保护环境和人类健康的重要举措。
本文将介绍几种常见的电镀废水处理工艺,重点关注含铬废水的处理方法。
一、化学沉淀法化学沉淀法是一种常用的电镀废水处理工艺,也适用于含铬废水的处理。
该工艺通过添加适量的化学药剂(如氢氧化钙、氯化铁等)使废水中的铬离子与药剂中的离子发生反应,生成不溶于水的沉淀物,从而达到去除铬离子的目的。
该工艺具有操作简单、处理效果稳定等优点,但对药剂的选择和控制有一定要求。
二、离子交换法离子交换法是一种通过离子交换树脂去除废水中金属离子的方法。
在处理含铬废水时,可以选择特制的离子交换树脂,使其中的阴离子或阳离子与铬离子发生置换反应,将其吸附在树脂上。
该工艺具有处理效果好、废水净化度高的特点,但需要定期更换离子交换树脂,增加了运营成本。
三、电析法电析法是一种利用电流作用,将废水中的金属离子通过电解的方式析出的方法。
在处理含铬废水时,通过调节电流密度和电解时间等参数,使废水中的铬离子在电极上析出并沉积成金属铬。
该工艺具有操作简单、回收铬金属的优点,但对电解条件的控制要求较高,且废水中的其他成分也会被析出,影响废水的处理效果。
四、活性炭吸附法活性炭吸附法是一种通过活性炭材料吸附废水中的有机物和重金属离子的方法。
在处理含铬废水时,可以选择具有亲铬性的活性炭吸附剂,使废水中的铬离子被活性炭吸附。
该工艺具有吸附效果好、操作简单的特点,但需要定期更换和再生活性炭,增加了运营成本。
五、膜分离法膜分离法是一种利用膜的选择性透过性分离溶液中的物质的方法。
在处理含铬废水时,可以使用特制的膜将废水中的铬离子截留在膜的一侧,而将其他成分透过膜排出。
该工艺具有高效、无化学药剂消耗的特点,但膜的选择和维护对工艺的稳定运行有关键影响。
电镀废水含铬废水处理工艺有化学沉淀法、离子交换法、电析法、活性炭吸附法和膜分离法等多种选择。
含铬废水的处理方法
含铬废水的处理方法可以分为物理处理、化学处理和生物处理三种方法。
1. 物理处理:物理处理主要包括沉降、过滤和吸附等方法。
沉降通过重力使悬浮物沉淀,可以移除一部分含铬颗粒物;过滤利用滤料将水中的悬浮物过滤掉,常用的滤料包括砂、炭和混凝土等;吸附通过吸附剂吸附含铬物质,常用的吸附剂有活性炭和各类树脂。
2. 化学处理:化学处理主要是通过添加化学药剂与含铬废水中的铬反应,形成沉淀或可沉淀络合物,从而实现铬的去除。
常用的化学处理方法包括碱沉淀法、络合沉淀法、还原沉淀法等。
3. 生物处理:生物处理利用微生物对含铬废水中的铬进行生物吸附或生物还原等转化作用,从而降低废水中的铬浓度。
常用的生物处理方法包括生物吸附法、生物膜法和生物还原法等。
需要根据具体的废水特性和处理要求选择合适的处理方法,并结合多种方法进行组合处理,以达到对含铬废水进行有效处理和减排的效果。
含铬废水怎么处理水泥作为基础工业的“食粮”应用于各个领域,其中的六价铬也就随着扩散至自来水的处理池、我们居住的房屋等各个地方。
铬元素在水泥中的存在状态不同,其中,六价铬逐渐向外浸出,对水质有影响。
那么含铬废水怎么处理呢?一、含铬废水中的主要污染组份是Cr6+ ,需要加入还原剂可以把Cr6+ 还原成Cr3+ 降低其毒性,再调节pH值其变成Cr(OH)3 沉淀,进行泥水分离后,污泥送处置中心处理即可。
二、焦亚硫酸钠与六价铬的理论质量比为2.74,也就是说如果含铬废水的Cr6+ 浓度为1ppm,那么处理这些一吨Cr6+ 就需要消耗2.74g的焦亚。
实际用量把理论放大1.2~1.5倍,也就是处理一吨Cr6+浓度为1ppm的废水,需要消耗3.288g~4.11g,一般取1.3倍,那么就是处理一方Cr6+ 浓度为1ppm的含铬废水,需要消耗3.56g 焦亚。
三、在加药时要注意反应条件,加焦亚是要保证废水是酸性的(pH值2~3),加完焦亚反应10min(控制ORP在380MV)后加碱调节pH值到8~9,硫酸亚铁与焦亚处理六价铬对比。
接下来看下水污染成因与污水处理方法?预防水污染的措施。
要解决现有的水污染问题,在政府和企业不断加大水处理基本建设投入的同时,必须依靠科技的支持,特别是通过科技攻关,一方面攻克水处理中的一些重点和难点问题,另一方面将国家“七五”、“八五”、“九五”期间研究和开发的成熟技术进行集成应用,探寻配套的技术经济政策,并与水污染问题突出、亟待解决区域的治理工程规划结合,建立城市污水处理和污泥处置、小城镇污水处理与资源化、重点行业工业废水处理以及面源污染治理示范工程。
这样,不仅可以使区域水环境质量得到明显改善,而且可以为我国的水污染治理提供科学示范,对我国水污染问题的早日解决具有十分重要的战略意义。
我们在平时最好多学习一些水污染安全小知识,饮用水尽量安装家用净水器过虑在饮用,这样更有利于用水安全。
含铬废水的处理方法含铬废水是指工业生产过程中产生的含有重金属铬离子的废水。
铬具有很强的毒性,能够对水体和生物造成严重的危害,所以必须采取适当的方法对含铬废水进行处理,以减少对环境和人体的危害。
以下是一些常见的含铬废水处理方法:1.化学沉淀法:通过添加适量的化学药剂,使废水中的铬离子与药剂发生反应,生成不溶性的沉淀物,从而将铬离子从废水中除去。
常用的化学药剂有氢氧化钙、氢氧化铁等。
这种方法处理废水反应速度快,处理效果好,但生成的沉淀物需要进行后续处理和处置。
2.离子交换法:通过离子交换树脂来去除废水中的铬离子。
离子交换树脂具有选择性吸附性能,可吸附并固定废水中的铬离子。
该方法操作简便,处理效果好,但需要定期更换和再生离子交换树脂,同时产生的废树脂也需要进行维护和处理。
3.膜分离法:利用多孔性膜或渗透性膜对含铬废水进行过滤和分离。
通过调节膜的孔径和渗透性,可以实现对铬离子和其他杂质的分离。
该方法操作简单,无需使用化学药剂,处理效果好,但对膜的阻塞和腐蚀问题需要注意。
4.生物处理法:利用活性污泥或其他微生物对含铬废水进行生物降解和去除。
微生物通过吸附、还原、沉淀等方式将废水中的铬离子去除或转换成无害物质。
这种方法对环境友好,处理效果好,但需要对微生物的培养和维护进行管理。
5.电化学法:利用电解原理将含铬废水通过电极进行电解分解和去除。
通过加电解电位和电流密度等控制参数,可以实现对铬离子的去除和氧化。
该方法操作简单、处理效果好,但需耗费大量电能和电极材料。
6.高级氧化法:通过光、电、催化剂等外部作用因素,提高废水中污染物的氧化反应速率。
常用的高级氧化法有紫外光催化氧化、臭氧氧化等。
这种方法处理效果好,但设备投资大,运行成本高。
综上所述,对于含铬废水的处理,可以采用化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物处理法、电化学法或高级氧化法等方法进行处理。
根据不同的废水特性、处理要求和经济条件,选择合适的废水处理方法,并结合多种方法进行综合处理,以达到高效、经济和环保的废水处理效果。
含铬废水处理化学方程式含铬废水处理是针对工业废水中的铬污染物进行处理,以达到环保和安全的要求。
本文将介绍几种常见的含铬废水处理方法及其化学方程式。
1. 化学沉淀法化学沉淀法是指通过添加化学试剂将废水中的铬转化为不溶性沉淀沉淀下来,从而实现铬的去除。
常用的化学试剂包括氢氧化钠(NaOH)、氧化铁(Fe2O3)和硫酸盐等。
以氢氧化钠为例,化学方程式如下:Cr2O7^2- + 14OH^- + 2Na^+ → 2Cr(OH)4^- + 2Na^+ + 5H2O2CrO4^2- + 2OH^- + 2Na^+ → Cr2O7^2- + 2Na^+ + H2O2. 电化学法电化学法是指通过电解的方式将废水中的铬离子还原成不溶性金属沉淀或沉积在阳极上,从而实现铬的去除。
常用的电化学方法包括电沉积和电吸附。
以电沉积为例,化学方程式如下:Cr3+ + 3e- → Cr3. 离子交换法离子交换法是通过离子交换树脂将废水中的铬离子与树脂上的其他阳离子进行交换,实现铬的去除。
常用的离子交换树脂包括强酸型和强碱型树脂。
以强酸型树脂为例,化学方程式如下:R-SO3H + Cr3+ → R-Cr + H+4. 生物法生物法是指利用某些特定的微生物来降解废水中的有机铬化合物,从而实现铬的去除或转化。
常用的微生物包括铬还原菌和铬耐受菌等。
以铬还原菌为例,化学方程式如下:Cr3+ + 3e- + 3H+ → Cr5. 高温热分解法高温热分解法是指通过高温热解将废水中的铬化合物分解为金属铬和其他不溶性化合物,实现铬的去除。
以高温热分解氧化法为例,化学方程式如下:2Cr2O3 + 3O2 → 4CrO34CrO3 → 2Cr2O7 + 3O2以上是几种常见的含铬废水处理方法及其化学方程式。
这些方法各有优缺点,选择适合的方法取决于具体的废水特性和处理要求。
为了确保废水处理过程的环保和安全,需要综合考虑经济性、工艺可行性和环境效益等因素进行选择和优化。
含铬废水处理化学方程式含铬废水处理化学方程式1. 简介含铬废水是工业生产过程中常见的废水之一,其中铬化合物对环境有很大的污染潜力。
为了减少或完全消除对环境的危害,需要进行合适的处理。
本文将介绍一些常见的处理化学方程式。
2. 化学沉淀法化学沉淀法是一种常用的处理含铬废水的方法,通过添加适量的沉淀剂使铬离子沉淀出来,从而达到去除铬的目的。
氢氧化钙沉淀法方程式:2Cr(OH)3 + 3Ca(OH)2 → 2Cr(OH)6 + 3Ca(OH)2硫酸钾沉淀法方程式:K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O → 2K2CrO4 + H2SO43. 电解法电解法利用电解原理,通过施加适当的电流和电压,使含铬废水中的铬离子在电极上析出或转化成无害的物质。
方程式:Fe + Cr2O7^2- + 14H+ → 2Cr3+ + Fe3+ + 7H2O铝电解法方程式:2Al + Cr2O7^2- + 16H+ → 2Cr3+ + 2Al3+ + 8H2O4. 活性炭吸附法活性炭吸附法利用活性炭的吸附性能,将废水中的铬离子吸附到活性炭上,从而将铬从废水中去除。
方程式:无5. 结论在处理含铬废水时,化学沉淀法、电解法和活性炭吸附法是常用的方法。
根据具体情况选择合适的方法,可以有效地将含铬废水处理成无害物质,减少对环境的污染。
6. 其他处理方法除了上述提到的常见处理方法外,还有一些其他处理方法可以用于处理含铬废水。
离子交换法是一种通过树脂吸附原理进行处理的方法。
通过将含铬废水经过特定的离子交换树脂柱,使树脂上的功能基团与铬离子发生吸附交换反应,从而将铬离子去除。
膜分离法膜分离法是一种利用半透膜对废水进行分离的方法。
通过选择具有合适孔径的膜,使得铬离子能够通过膜而其他污染物被分离出去,从而达到去除铬的目的。
光催化氧化法光催化氧化法利用光催化剂对废水中的铬离子进行氧化,将其转化为无害的物质。
常用的光催化剂包括二氧化钛等。
7. 总结处理含铬废水是非常重要的,因为铬化合物对环境和人体健康都存在一定的危害。
含铬废水处理方案引言含铬废水是一种常见的工业废水,其中的铬离子对环境和人体健康具有严重影响。
因此,对含铬废水进行有效处理变得至关重要。
本文将介绍几种常用的含铬废水处理方案,包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法沉淀法沉淀法是一种常见的物理方法,通过加入沉淀剂将铬离子转化为可沉淀的金属氢氧化物沉淀物。
该方法操作简单、成本低,对中低浓度的含铬废水有效。
然而,该方法无法处理高浓度含铬废水,并且沉淀物的处理也是一个问题。
膜分离法膜分离法基于膜的特殊性能,将含铬废水中的铬离子通过膜的选择性通透性进行分离。
常用的膜分离方法包括反渗透、超滤和纳滤等。
膜分离法可以高效地去除铬离子,并且操作相对简单。
然而,膜分离法的成本较高,特别是对于大规模工业应用来说。
吸附法吸附法是一种通过吸附剂将铬离子吸附并固定在表面上的方法。
常用的吸附剂包括活性炭、纳米材料和生物吸附剂等。
吸附法具有高效去除铬离子的能力,并且可以处理不同浓度和类型的废水。
然而,吸附剂的再生和处理也是一个挑战。
化学方法化学沉淀法化学沉淀法是利用化学反应将铬离子与沉淀剂反应生成不溶于水的化合物,从而达到去除铬离子的目的。
常用的化学沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化铝等。
化学沉淀法可以高效地去除铬离子,并且适用于中低浓度的含铬废水。
然而,该方法可能会产生大量的沉淀物,并且处理过程中需要控制好反应条件。
化学氧化法化学氧化法利用氧化剂将铬离子氧化成更容易沉淀或去除的形态。
常用的氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等。
该方法适用于高浓度的含铬废水,并且具有较好的去除效果。
然而,氧化剂的选择和处理也是一个重要的问题。
在线监测与控制化学方法的关键在于在线监测与控制,通过监测含铬废水中铬离子的浓度和pH值,并根据实时数据调整处理条件,以达到最佳处理效果。
在线监测与控制可以提高处理效率,并减少资源和能源的浪费。
生物方法传统生物处理法传统生物处理法是利用微生物和生物反应器进行废水处理,通过微生物的代谢活性来去除废水中的有机和无机污染物。
含铬废水处理技术关键词:含铬废水来源危害处理方法一、电镀废水的来源:1、清洗:为了防止电镀过程中对下一种溶液的污染,防止溶液的成分或Ph值等的变化,保证镀件的使用性能,防止在制件上生成难以除去的物质,所以要进行清洗。
而清洗是电镀废水的最主要来源。
2、镀液过滤,为了保证镀液性能及镀层质量,必须保证镀液的清洁,所以要进行镀液的过滤。
3、在电镀操作过程中,常带有镀液及处理液的带出,由于挂具设计不合理、装挂方式不考究、操作时不在槽子上方停留,增加镀液的带出量。
4、溶液的废弃:在电镀生产过程中所采用的许多溶液都有一定的寿命,要对溶液进行更换。
二、电镀废水的危害:酸碱废水:排水江河危害水中微生物的生活,而影响水质,排入农田会破坏土壤的团粒结构影响土壤肥力及透力、蓄水性,影响农作物的生长,鱼类、牲畜等食用了酸碱费水,对其肉质、乳汁将产生影响,危害人体健康,渗入地下后,影响工业生产。
含氰废水:氢氰酸和氰化物能通过皮肤、肺、胃,特别是从粘膜呼吸进入体内,与三价铁离子络合和含铁呼吸酶结合,引起组织的呼吸麻痹,造成窒息死亡。
含铬废水:含铬废水可以有致癌的作用,对人体的皮肤有危害,对呼吸系统有损害作用。
三、处理方法:化学法处理含铬废水:1、沉淀法:是使溶液中含有的离子状物质变为新的固体物而别离出去的方法。
2、氧化复原法:在化学反应中假设发生了电子的转移,即原子或离子的氧化数发生了变化则为氧化复原法。
工艺流程图:化学复原法处理含铬废水有槽内处理、间歇处理、连续处理和气浮处理4种方式。
这里以间歇处理为主。
间歇处理工艺流程:反应池容积一般按2~4h的废水量设计,反应池设有空气搅拌或水力、机械搅拌,投药方式采用干投,反应池设有两格,交替使用。
化学复原法其它工艺:化学法综合处理流程:3、电解法:电解法处理工艺流程图,其中调节池的有效容积按不小于2h的平均流量计算。
:电解法处理含铬废水的工艺参数:废水pH值。
电解后含铬废水的pH值的提高程度与电解前废水中的Cr6+浓度和废水离子的组分有关。
含铬废液的处理方案引言:含铬废液是指在工业生产过程中产生的含有铬离子的废水。
铬是一种重金属污染物,对人体健康和环境造成严重影响。
因此,合理处理含铬废液,是保护环境和维护人们健康的重要任务。
本文将介绍几种常用的含铬废液处理方案,包括化学方法、物理方法和生物方法。
一、化学方法:1. 氧化法:氧化法是将含铬废液中的铬离子氧化成高价态的化学方法。
其中,常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸盐和过氧化钴等。
通过添加适量的氧化剂,可以将铬离子氧化为Cr(VI),进而与盐酸反应生成易沉淀的Cr(III)沉淀物。
然后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,从而实现含铬废液的处理。
2. 还原法:还原法是将Cr(VI)还原成Cr(III)的方法。
常用的还原剂有亚硫酸氢钠、硫酸亚铁和硫酸氨等。
通过添加适量的还原剂,可以将Cr(VI)还原为Cr(III),从而使废液中的铬离子转化为易沉淀的物质。
随后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,实现含铬废液的处理。
二、物理方法:1. 沉淀法:沉淀法是利用水中的化学反应,通过适当的pH调控和沉淀剂的添加,将废液中的含铬物质转化为沉淀物,实现废液处理的方法。
常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠和氯化铁等。
添加沉淀剂后,废液中的铬离子与沉淀剂反应生成不溶性的沉淀物。
然后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,从而实现含铬废液的处理。
2. 吸附法:吸附法是利用吸附剂将废液中的有害物质吸附捕集的方法。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铁和离子交换树脂等。
通过将含铬废液与吸附剂接触,铬离子会被吸附剂表面的孔隙或活性位点吸附,从而实现废液的处理。
随后,通过过滤等步骤将吸附剂与废液分离,得到去除了铬离子的废液。
三、生物方法:1. 微生物还原法:微生物还原法是利用具有还原能力的微生物将废液中的铬离子还原为无毒的Cr(III)的方法。
例如,常用的微生物有硫酸还原菌、铁还原菌和亚硝酸盐还原菌等。
通过培养和优化微生物的生长条件,微生物能够将Cr(VI)还原为Cr(III),实现废液的处理。
含铬废水的处理
1. 实验目的
1.1了解化学还原法处理含铬废水的原理和方法。
1.2 学习用目视比色法或分光光度法测定废水中Cr(Ⅵ)的含量。
2. 实验原理
(Cr2O72-或CrO42-)和三价Cr(Ⅲ)形式存在。
其中Cr(Ⅵ)毒性最大,对皮肤有刺激,可致溃烂,;进入呼吸道会引起发炎或溃疡,饮用了含Cr(Ⅵ)废水会导致贫血、神经炎等;Cr(Ⅵ)还是一种致癌物质。
所以,国家规定废水中Cr(Ⅵ)的排放标准应小于0.5mg/L。
Cr(Ⅲ)的毒性比Cr(Ⅵ)低100倍,因此,含铬废水处理的基本原则是将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),然后尽可能将Cr(Ⅲ)除去。
处理含铬废水的方法很多,本实验采用铁氧体法。
铁氧体是指具有磁性的Fe3O4中的部分铁被其他+2价或+3价金属离子(如Cr3+等)所取代而形成的以铁为主体的复合氧化物。
铁氧体法就是使含铬废水中的Cr2O72-或CrO42-在酸性条件下,与过量的FeSO4作用生成Cr3+和Fe3+,反应式为:
Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7 H2O
HCrO4- + 3 Fe2+ + 7H+ = Cr3++ 3Fe3+ + 4 H2O
反应完后,加入碱溶液,使废水pH值升至8~10,控制适当温度,使Cr3+、Fe3+、Fe2+转变为沉淀:
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3(s)
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2(s)
Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3(s)
加入少量的H2O2使部分Fe2+氧化为Fe3+,当二者的氢氧化物的量的比例为1:2左右时,可生成组成类似于Fe3O4·xH2O的磁性氧化物(铁氧体),其组成可写成Fe2+·Fe3+[Fe3+O4 ]·xH2O ,其中部分Fe3+可被Cr3+取代,使Cr3+成为铁氧体的组分而沉淀出来,反应原理可表示为:
Fe3+ + Fe2+ + Cr3+ + OH- →Fe2+·Fe3+[Fe(1-y)3+ ·Cr y3+ ·O4 ]·xH2O(s)
沉淀物经脱水处理可得到铁氧体。
含铬铁氧体是一种磁性材料,可用在电子工业上。
铁氧体法处理含铬废水不仅效果好、投资少、设备简单、沉渣量少、化学性质稳定,还具有废物利用的意义。
为了检查含铬废水处理的结果,必须测定废水样品和经处理后的试液中的Cr(Ⅵ)含量。
测定Cr(Ⅵ)的方法很多,本实验采用比色法。
在酸性介质中,Cr(Ⅵ)与二苯碳酰二肼(DPC)生成红紫色配合物,且颜色深度与Cr(Ⅵ)含量成正比。
把样品溶液的颜色与标准系列的颜色比较(目视或分光光度法),便可确定试样中Cr(Ⅵ)的含量。
本法很灵敏,最低含铬检出浓度可达0.01mg/L。
Fe3+ 与显色剂DPC生成黄色或黄紫色化合物而产生干扰,可以加入H3PO4使Fe3+ 生成无色Fe(PO4)36-而排除干扰。
显色反应式可表示为:
2 HCrO4- + 3H4R+ 6H+→ Cr(HR)2 ++H2R + Cr3+ + 8H2O
式中:H4R——DPC;H2R——DPO(二苯偶氮碳酰二肼)
这样测得的只是样品中Cr(Ⅵ)的含量,若要测定总含铬量,须先将样品中的Cr(Ⅲ)用强氧化剂(如KMnO4等)氧化为Cr(Ⅵ),然后再进行测定。
3. 实验仪器与药品
3.1仪器
比色管(25mL,10支)、分光光度计[注1]、容量瓶(25mL,10个)、移液管(1mL,5mL,10mL,25mL的各1支)、烧杯(250mL,2个)、比色管架、温度计(100℃,1支)、酒精灯、三脚架、石棉铁丝网、滴管、洗耳球、容量瓶(50mL,100mL的各1个)、药勺、台天平(公用)、磁铁(公用)。
3.2 药品
酸:硫酸H 2SO 4(3mol/L)、混合酸[注2]
碱:氢氧化钠NaOH(6mol/L)
盐:硫酸亚铁FeSO4·7 H2O(10%)
其它:过氧化氢H2O2(3%)、二苯碳酰二肼(DPC)溶液[注3]、铬Cr(Ⅵ)贮备液[注4](0.1mg/L的含铬废水[注5])、pH试纸
[注1] 只安排2学时做实验时,此二项可不要。
[注2] H 2SO 4:H3PO4:H2O=15:15:70(体积比)
[注3] 0.1克DPC溶于50mL 95%的乙醇中,再加入200mL 10%(体积比)的H 2SO 4即可。
注意低温、避光保存,溶液应无色,若呈现微红色则不能使用。
[注4] 将分析纯K2Cr2O7在110~120℃烘干2小时,准确称取0.2828克,溶解于蒸馏水中,定容1000mL即可。
[注5] 若无工业含铬废水,可按下法配制:取105克K2Cr2O7溶于1000mL自来水中(此溶液含Cr(Ⅵ)为0.53mg/L)即可。
4. 实验内容
4.1 含Cr(Ⅵ)废水的处理
(1)取100mL含Cr(Ⅵ)废水于250mL烧杯中,在搅拌下滴加约1mL 3mol/L的H 2SO ,使pH值约为2,然后在不断搅拌下加入10%的FeSO4·7 H2O溶液,直至溶液由浅黄色4
变为黄绿色(为什么?)为止,大约需要FeSO4·7 H2O溶液10~15mL,以使废水中按重量比Cr(Ⅵ):FeSO4·7 H2O=1:(16~30)[注6]。
(2)往烧杯中继续滴加6mol/L 的NaOH,调节pH=8~9,然后将溶液加热到70℃左右,使Fe3+ 、Cr3+ 、Fe2+ 形成氢氧化物状沉淀,沉淀应为墨绿色。
(3)在不断搅拌下滴加3%的H2O28~10滴,使沉淀刚好呈现棕色即止,再充分搅拌后冷却静置。
(4)用倾泻法将上层清夜倒入另一烧杯中以备测定残余Cr(Ⅵ),沉淀用蒸馏水洗涤数次(洗涤液弃去),以除去Na+ 、K+ 、SO42- 等离子。
然后将装有沉淀的烧杯用小火加热,不时搅拌沉淀,直至蒸发到干,得黑色铁氧体,用磁铁检查其磁性。
[注6]为使Cr(Ⅵ)还原完全,Fe2+ 需适当过量,一般Cr(Ⅵ)含量越低,Fe2+ 过量应越多;但Fe2+ 过量也不宜太多,因Fe2+ 干扰Cr(Ⅵ)的比色测定。
4.2 Cr(Ⅵ)的测定
(1)Cr(Ⅵ)标准液的配制:准确取10mL Cr(Ⅵ)贮备液于100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,此标准液含Cr(Ⅵ)的浓度为0.01mg/L。
(2)标准色阶(或工作曲线)的制备:取6支洁净的25mL比色管(或容量瓶),从1到6编上号,然后分别移取0.00,0.50,1.00,1.50,2.00,2.50mL的Cr(Ⅵ)标准液依次加入比色管(或容量瓶)中,再各加入约15mL蒸馏水、10滴混合酸和1.5mL的DPC溶液,摇匀,用蒸馏水稀释至刻度;再摇匀,此即为标准色阶。
若用分光光度法测定时,用蒸馏水调零,以空白(1号)为参比,用1cm比色皿,在540nm波长处测定吸光度(A),以Cr (Ⅵ)含量为横坐标,A为纵坐标作图,即得工作曲线。
(3)含铬废水中Cr(Ⅵ)的测定:
①取1.00mL含Cr(Ⅵ)废水放入50mL容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,摇匀,即得稀释后的废水。
②于两支25mL比色管中,分别加入0.5mL稀释后含Cr(Ⅵ)的废水,再加15mL蒸馏水、10滴混合酸、1.5mLDPC溶液,用蒸馏水稀释至刻度,放置10分钟,与标准色阶比较或测定吸光度。
查工作曲线,求出Cr(Ⅵ)的含量。
(4)净化后的废水中Cr(Ⅵ)的测定:取实验内容1.(4)中的上层清液(应澄清无悬浮物,否则应过滤)10mL两份分别放入两支25mL的比色管中,加10mL蒸馏水、10滴混合酸、1.5mLDPC溶液,用蒸馏水稀释至刻度,放置10分钟,与标准色阶比较或测定吸光度,查工作曲线,求出Cr(Ⅵ)的含量。
(5)数据记录和处理:为了操作省时,标准色阶(或工作曲线)的制备和试样中Cr (Ⅵ)的测定可同步进行,即统一编号。
同时显色、同时测量,并按下表记录数据。
将7~10号的颜色与1~6号的颜色比较,以确定7,8,9,10号样品中的含Cr(Ⅵ)量;或者根据7~10号的吸光度值,在工作曲线上查出对应的含Cr(Ⅵ)量。
比较平行样品7,8和9,10的相对偏差,并求出二者的平均含Cr(Ⅵ)量(注意:此时应换算为原试样每升含Cr(Ⅵ)的毫克数表示)。
5. 预习要点
1.阅读教材中有关氧化还原反应、溶度积部分的内容,了解本实验中净化铬所依据的基本化学原理和主要化学反应式。
2.了解铁氧体的概念,结合实验了解其生成的条件。
3.阅读本实验附录或到实验室见习,了解分光光度计的工作原理和使用方法。
6. 思考题
1.在实验中,测吸光度使用()仪器,在使用它时,打开暗盒盖调指针至(),盖上暗盒盖调指针至()。
2.处理含铬废水时,加FeSO4前要先酸化到pH值约为(),加FeSO4后加NaOH调
节pH值约为()。
3.加H2O2的目的是使部分()氧化为()。
4.本实验中所测定的Cr的化学形态是()。