1、1研究化学法处理实验室含铜和含铬污水摘 要：本文将采用化学方法对实验室中的含铜污水和含铬污水进行处理。在处理含铜污水时，对溶液的 PH 值进行调节，利用生成沉淀去除水中含有的铜物质；在处理含铬污水时，对其 Cr3+进行还原处理，再对溶液的 PH 值进行调节，利用生成沉淀去除水中含有的铬（VI）物质。 关键词：化学法 含铜污水 含铬污水 实验室在展开无机实验、实验分析以及实验室中进行的科研工作时，容易使实验室中的水含有重金属离子。所以，重金属的类别、含量以及存在的形态都将随着不同的实验情况而发生改变，并且变化的程度比较大。 生物降解的方式不能将重金属转化为无害物，水体中的重金属只有小部分会被水生
2、生物以及鱼类所吸收，其余大部分的重金属都将沉积在水体的底部。水体中的重金属的浓度受到 PH 值以及温度的影响。冬天的水温低，重金属中的盐类在水中比较难溶解，盐类物质在水体的底部沉积了较多，水中重金属的浓度比较小；夏季水温较高，重金属中的盐类在水中的溶解度提高，水中重金属的浓度比较高。重金属污染后的水体，受到的危害时间都比较长。 本文将使用化学方法对实验室中含铜和含铬的污水进行分别处理，并对其治理的条件进行研究。 一、关于化学法处理含铜污水的情况 2在自然界中，铜等重金属离子没有具备生物降解或自净的能力，经过生物链持续不断的富集，将会导致动植物的生命情况受到损害1。在一些行业所排放的污水中所含有
3、的铜等重金属的浓度超过了 105mg.L-1，通常情况下，水中铜等重金属的浓度最大的允许值是 0.5mg.L-1，比如化工、采矿以及冶金等行业，污水中的含铜等重金属已经超过了最大允许排放含铜污水的浓度值，这将导致环境的重度污染。 3.实验的具体方法 取 6 份 50ml 的模拟含铜污水，水中的铜离子的含量要达到 1.66g.L-1；使用 NaOH 溶液对 6 份污水的 PH 值进行调节，使得它们的 PH 值分别是：6,7,7.5,8,8.5,9，并对它们进行 5 分钟的搅拌，之后离心分离，提取上层的清液，对清液中的含铜离子浓度进行测定，测定结果如图一所示： 4.实验的结论 通过实验结果可知，溶
4、液的 PH 值的提高，水中含铜离子的浓度将会减小，当溶液 PH 值为 8 时，浓度降到最小；PH 值大于 8 时，铜离子的浓度提高，出现该现象的原因是因为铜离子能够形成多羟基配合物，溶液有比较强的碱性时，氢氧化铜的沉淀又将进入溶液，此时的氢氧化铜是一种配合物离子的形式2。 二、关于化学法处理含铬污水的情况 水中的铬主要的存在形式是 Cr3+和 Cr（VI） ，Cr3+是以游离形式存在的，具有比较小的毒性，Cr（VI）是以阴离子形式存在的，具有比较大的毒性。一般人们认为，六价铬的毒性要比三价铬的毒性高出 100 倍33。因此，人们一直都对六价铬的污染问题十分的重视。 1.化学实验原理 在酸性前提
5、下，在含铬的污水中加入 FeSO4.7H2O 还原剂，把污水中的 Cr6+还原成 Cr3+，对污水的 PH 值进行调整，使其变成碱性，把 Cr3+生成 Cr(OH)3，由于 Cr(OH)3 的溶解比较困难，所以比较容易从水中去除。具体化学等式如下： 2.实验所需的药品和仪器 药品包括：丙酮，氢氧化钠，七水硫酸亚铁，二苯碳酰二肼(DPCI） ，（1+1）磷酸和（1+1）硫酸等，所用到的试剂都必须为分析纯，还包括二次蒸馏水。 所需仪器包括：台式离心机，90-2 型恒温磁力搅拌器，PHS-3C 型数字酸度计以及 WFX-120 型原子吸收分光光度计四种。 3.实验的具体方法 3.1 使用硫酸亚铁对
6、Cr（VI）的进行还原的实验方法 取 6 份 50ml 的模拟含铬污水，水中的 Cr（VI）的含量要达到2.5g.L-1，在水中加入不同剂量的 FeSO4,使得水中的 Cr6+还原成 Cr3+，使用 NaOH 溶液对污水的 PH 值进行调节，使其 PH 值为 8，并对其进行 5分钟的搅拌，之后离心分离，提取上层的清液，对清液中的 Cr（VI）浓度进行测定，测定结果如图二所示： 4.使用分光光度法对 Cr（VI）进行测定的分析方法 水中的六价铬的测定，要使用二苯碳酰二肼分光光度法进行，在硫酸介质中，二苯碳酰二肼与 Cr（VI）形成的组成比例为 23 的配合物，4配合物的最高吸收波长处在 540n
7、m 的位置。 a 对于标准曲线的绘制情况：准备一系列的比色管，在比色管中分别加入 0，1ml，2ml，3ml，4ml，5ml，10mg.L-1 的铬标准液，并在比色管中各添加 0.6ml 的（1+1）磷酸和（1+1）硫酸，再添加显色剂 2ml，并用水进行稀释，使管内的液体到达标线，摇匀，在 5 到 10 分钟的显色后，测定 540nm 的位置的吸光度，吸光度对六价铬含量的标准曲线进行绘制。b 对样品的鉴定情况：在 10ml 的比色管中放入适量的上清液，并添加（1+1）磷酸、 （1+1）硫酸和显色剂，并用水进行稀释，使管内的液体到达标线，摇匀，在 5 到 10 分钟的显色后，测定 540nm 的
8、位置的吸光度，根据标准曲线对六价铬的含量进行测定。 5.实验的结论 通过实验可知，硫酸亚铁的投放量增加，水中 Cr（VI）的浓度将会减小，当硫酸亚铁的量达到 24g.L-1 时，浓度不会出现很大的变化，因此投放硫酸亚铁的量最好为 24g.L-1；当 Cr（VI）离子的残余浓度在0.04mg.L-1 时,那么就低于我国第一类污染物的排放标准。 三、结束语 通过上述的实验，对实验室内的含铜污水和含铬污水进行化学处理。由实验可知，NaOH 溶液的 PH 值的提高，水中含铜离子的浓度将会降低；硫酸亚铁的投放量提高，使得水中 Cr（VI）的浓度将会降低。 参考文献 1张桂芝,董明.化学方法处理实验室无机废液J. 科技创新导报. 52011(03). 2孙燕.污水拌饭还能吃么?J. 中国检验检疫. 2008(02) . 3车忠华,车淑红.水环境实验室计量认证中常见问题探讨J. 水利技术监督. 2011(01).
