CN109557087A - 一种金属表面六价铬的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属表面六价铬的检测方法，步骤为：S1、制备检测试纸：配制浓度为0.005‑0.5g/mL的邻苯碳酰二肼的乙醇丙酮混合溶液，将滤纸条浸入上述混合溶液中，滤纸条取出后将滤纸条放入惰性气体的密闭容器中，滤纸条完全风干后，转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用；S2、将酸性显色剂滴于待测金属表面，再将步骤1中的检测试纸浸入显色剂，观察试纸颜色的变化与比色卡对比后确定六价铬的含量范围。本发明可以有效对金属镀层表面六价铬含量进行定量检测。

Description

一种金属表面六价铬的检测方法

技术领域

本发明属于化学分析领域，具体涉及一种金属表面六价铬的检测方法。

背景技术

铬元素在地壳中的含量为0.01％，在元素周期表中属ⅥB族，原子序数24，原子量51.9961，常见化合价为+2、+3和+6，是硬度最大的金属。六价铬属于铬元素的常见氧化态之一，具有很强的化学活性，很容易通过呼吸、接触等途径被人体吸收，同时六价铬具有较强的毒性，长期接触会对人体健康造成极大影响，短期接触也会带来潜在的致癌风险。

在现代汽车生产工业中，金属材料的防腐性能是整车性能指标的重要项目。因为六价铬钝化会在金属表面形成一层致密有效的保护层，延缓或阻止金属的腐蚀，所以六价铬作为很好的钝化剂广泛存在于金属材料表面处理工艺之中。使用这种工艺加工的金属材料，其表面往往会残留大量的六价铬成分，这也使产品本身产生了环境的不友好性。

在皮革制造业中，铬元素对鞣制皮革起着很重要的作用，可以使皮革柔软富有弹性，因此是必不可少的一种鞣剂。起到鞣制作用主要是三价格，而六价铬没有鞣制作用。含铬鞣剂中六价铬的产生主要与鞣剂的生产工艺技术、原材料成本等因素有关，目前的皮革产品经常会有六价铬的大量残留。

在自然界，六价铬会以溶液的形式存在于自然水体之中，来源主要为以上所述的金属表面处理企业、皮革制造业等工业废水的排放或电站冷凝水的排放。六价铬废水容易对环境内的生态圈中动植物、水体、土壤等造成严重污染，且造成的污染难以恢复。六价铬污染是一种十分严重的生态灾难。

因此，在环保领域、金属材料表面处理领域、汽车回收利用领域等方面，六价铬的检测及控制都是十分重要的。目前，欧盟ROHS指令、ELV指令中都规定六价铬含量不能超过0.1％，目前出口的电子电器产品及汽车产品都要按照限值执行；中国的汽车标准《GB/T30512-2014汽车禁用物质要求》中也规定六价铬含量不能超过0.1％，汽车零部件的选择与使用均应按照这一标准执行。

目前六价铬的检测方法主要采用两种：层析法及比色法。层析法利用不同的离子在不同物质中的选择性分配，用流动相洗脱固定相中的混合物，混合物中不同离子会以不同的速度移动，最终达到使六价铬分离的效果，对分离后的六价铬进行定量测试。比色法是利用六价铬与特殊物质的反应产生的颜色变化，通过颜色变化的程度对六价铬间接定量的方法。相对来说，层析法对仪器的要求较高，检测成本较大，检测周期较长，对检测液的纯度要求较高；而比色法的设备投入较少，检测成本较小、周期较短。目前，行业上比色法的使用较多。

在进行金属材料表面六价铬的检测过程中，主要采用比色法。而目前采用的比色法主要采用两种方式：第一种是点测试，通过金属表面的显色反应判断是否存在六价铬，这种方法的优点是操作便捷，缺点是无法准确定量；另一种方法是比色法定量，将金属样品通过沸水煮转变其中的六价铬为溶液状态，通过显色液的作用使溶液中的六价铬络合显出颜色，进而通过建立的标准曲线利用比色仪进行比色法定量分析，这种方法的优点是定量准确，缺点是操作复杂、试验周期较长；另外，还有一部分检测方法采用电化学原理进行测试，这一类方法的优点是结果较为直观，缺点是操作复杂并且检测成本较高。

《CN102419326A一种六价铬离子检测试纸及其制备方法》，试纸的浸渍液采用由水杨基荧光酮、无水乙醇、二乙三胺五乙酸、蒸镏水的混合溶液，指示剂采用水杨基荧光酮。《CN102519948A一种六价铬离子的检测方法》采用了金壳纳米粒子溶液与六价铬进行显色反应。《CN103969365A离子色谱柱切换法在线前处理测定三价铬与六价铬离子的方法》为离子色谱柱切换法在线前处理测定三价铬与六价铬离子，是一种仪器分析常用的离子色谱法。《CN106092921A一种钝化液中六价铬离子含量的检测方法》为测量溶液中的六价铬的方法，根本上来讲是一种紫外可见光分析的化学法，主要测量溶液中的六价铬。《CN201796010U便携式重金属铬传感器》为一种便携式重金属铬传感器，用于水样中的六价铬离子含量检测，它采用一种丝网印刷电极等结构组成，相当于六价铬传感器的作用。《CN201837589U一种重金属检测试剂盒》为一种重金属快速检测试剂盒，显色剂采用0.5g/L的二苯碳酰二肼配置，显色剂浓度较低，并未采用PH值调节剂调节溶液的PH值，难以令显色反应更加明显。《CN102411001A一种快速检测污水中六价铬离子的方法》这一检测方法只针对溶液中的六价铬进行测试。《CN102121905A用于检测水质中重金属铬的试纸条及其制备方法》该发明通过将显色剂二苯碳酰二肼固定化制成试纸条，放入光电型传感器后通过光电传感器进行六价铬含量的读数。属于水质检测技术领域，定量采用光电传感器进行。《CN1563967A电镀废水监控方法及装置》通过电化学反应监控水溶液中六价铬的变化。以上专利文献均未采用试纸加酸度调节剂加比色卡的组合形式，这样对于中性或碱性条件下的六价铬很难检出。大部分专利在六价铬试纸保存的过程大多没有特殊要求，按照这些文献专利制作的试纸很快就会变红失效。另外对于六价铬的定量测量大多数采用仪器分析的方法，并且没有针对金属镀层材料来优化检测方法，只能够针对大量的水溶液或将六价铬置换于溶液中进行定量测试。

综上所述，有必要对六价铬的检测用品以及方法进行优化，特别是对金属材料表面六价铬的测试方法进行开发。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属表面六价铬的检测方法，具有操作简单、试验周期短、成本低和结果较为直观的优点，又同时具有如比色法定量一样的较为精准的定量检测结果。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种金属表面六价铬的检测方法，其步骤如下：

S1、制备检测试纸：配制浓度为0.005-0.5g/mL的邻苯碳酰二肼的乙醇丙酮混合溶液，将滤纸条浸入上述混合溶液中，滤纸条取出后将滤纸条放入惰性气体的密闭容器中，滤纸条完全风干后，转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用；

S2、将酸性显色剂滴于待测金属表面，再将步骤1中的检测试纸浸入显色剂，观察试纸颜色的变化与比色卡对比后确定六价铬的含量范围。

作为本发明更有的技术方案：步骤S2中的显色剂的组成及体积比如下：质量分数为85％的正磷酸：质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液：去离子水为(5～30)：(5～30)：(40～90)。

作为本发明更有的技术方案：步骤S1中所述的乙醇和丙酮的比例为1-9：1-9

作为本发明更有的技术方案：步骤S2中的比色卡的制备方法为：配置一系列有含量梯度的六价铬溶液，用步骤S1中的试纸进行显色，针对试纸的显色结果的颜色梯度，制做标准比色卡。

有益效果如下：

本发明提供了一种有效期长且能商品化的检测金属表面六价铬的试纸，提供了试纸的使用环境，实现可是否含有六价铬的判定，更加可以初步的对金属镀层表面六价铬含量进行定量检测。

附图说明

图1是本专利试纸保存半年后的显色效果示意图。

图2是本专利试纸的风干过程示意图。

图3是本专利所用比色卡的示意图。

具体实施方式

在下述的具体事例描述中，给出了大量具体的细节以便于更为深刻的理解本发明。

一种金属表面六价铬的检测方法，具体步骤为：

S1、制备检测试纸：配制浓度为0.005-0.5g/mL的邻苯碳酰二肼的乙醇丙酮混合溶液，将滤纸条浸入上述混合溶液中，滤纸条取出后将滤纸条放入惰性气体的密闭容器中，滤纸条完全风干后，转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用；

S2、将酸性显色剂滴于待测金属表面，再将步骤1中的检测试纸浸入显色剂，观察试纸颜色的变化与比色卡对比后确定六价铬的含量范围。

比色卡的制作及定量方法是：在专业色板上由白色至深紫色依次选取7种颜色，填入线性连续的七个方块中，用专业彩色打印机在专业相纸上打印出色板。配制含有六价铬的系列溶液，系列溶液中六价铬的含量分别为：0mg/L，0.1mg/L，0.5mg/L，1mg/L，10mg/L，50mg/L，100mg/L，分别移取5mL上述溶液到不同烧杯中，向每个烧杯中加入一滴显色剂，取七张六价铬的检测试纸分别浸入不同浓度的六价铬的系列溶液的烧杯中，3s后取出七张六价铬的检测试纸，按颜色由浅至深依次在透明玻璃板上，玻璃板下方放置一张白色A4纸衬托，上述色板置于六价铬的检测试纸旁边进行比较，按找颜色由白色至深紫色进行数值的标定，最后确定各颜色所对应水溶液中的六价铬的含量具体结果(图3)。按照一滴试剂的体积为0.05mL，最后在金属表面形成直径为0.5cm的圆形液滴，计算出各颜色对应金属表面中六价铬的检测结果(图3)。

下面以9个具体的实施例对本发明的效果做进一步说明。

实施例1

制备检测试纸：首先需要配制0.45g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入8mL的乙醇及9mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入85ml去离子水，在搅拌下加入25ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中25ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在一金属镀层表面滴加一滴显色剂，1min后可以明显看到金属镀层被完整腐蚀，用六价铬的检测试纸将反应后的显色剂溶液吸干，六价铬的检测试纸没有变色，证明该金属镀层表面不含六价铬。证明金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法可以判断出金属镀层表面中是否含有六价铬。

实施例2

制备检测试纸：首先需要配制0.005g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入1mL的乙醇及9mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入90ml去离子水，在搅拌下加入5ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中5ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在一金属镀层表面滴加一滴显色剂，1min后可以明显看到金属镀层被完整腐蚀，用六价铬的检测试纸将反应后的显色剂溶液吸干，六价铬的检测试纸变为紫色，证明该金属镀层表面含有六价铬。证明金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法可以判断出金属镀层表面中是否含有六价铬。

实施例3

制备检测试纸：首先需要配制0.5g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入9mL的乙醇及9mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入40ml去离子水，在搅拌下加入5ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中5ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在金属镀层表面滴加一滴显色剂，1min后可以明显看到金属镀层被完整腐蚀，用六价铬的检测试纸将反应后的显色剂溶液吸干，六价铬的检测试纸变为浅紫色，经过与比色卡的比较，可以判断六价铬的含量在1.25mg/m2-2.5mg/m2之间。证明金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法可以判断出金属镀层表面中是否含有六价铬并进行初步定量。

实施例4

制备检测试纸：首先需要配制0.2g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入9mL的乙醇及4mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入80ml去离子水，在搅拌下加入20ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中20ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在一瓶待测溶液中分取出5mL溶液，加入一滴显色剂，将六价铬的检测试纸的一端浸入溶液之中，3s后取出，六价铬的检测试纸未变色，证明溶液中不含或只含有少量六价铬(<0.1mg/L)。证明金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法可以判断出水溶液中是否含有六价铬。

实施例5

制备检测试纸：首先需要配制0.05g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入4mL的乙醇及3mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入50ml去离子水，在搅拌下加入10ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中10ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在一瓶待测溶液中分取出5mL溶液，加入一滴显色剂，将六价铬的检测试纸的一端浸入溶液之中，3s后取出，六价铬的检测试纸变为紫色，证明溶液中含有六价铬。证明金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法可以判断出水溶液中是否含有六价铬。

实施例6

制备检测试纸：首先需要配制0.2g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入9mL的乙醇及4mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入80ml去离子水，在搅拌下加入20ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中20ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在一瓶待测溶液中分取出5mL溶液，加入一滴显色剂，将六价铬的检测试纸的一端浸入溶液之中，3s后取出，六价铬的检测试纸变为紫色，证明溶液中含有六价铬，通过与比色卡的比较，可以判断六价铬的含量在1.0mg/L-5.0mg/L之间。证明金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法可以较为准确的检测出水溶液中六价铬的含量。

实施例7

制备检测试纸：首先需要配制0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入4mL的乙醇及6mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入60ml去离子水，在搅拌下加入20ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中20ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

配制一瓶六价铬含量为7mg/L的水溶液，分取5mL至烧杯中，向其中加入一滴显色剂，将六价铬的检测试纸的一端浸入溶液之中，3s后取出，六价铬的检测试纸变为紫色，证明溶液中含有六价铬，通过与比色卡的比较，可以判断六价铬的含量在5.0mg/L-10mg/L之间，与实际溶液六价铬含量相符。证明金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法可以准确的定量。

实施例8

制备检测试纸：首先需要配制0.3g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入8mL的乙醇及8mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入80ml去离子水，在搅拌下加入30ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中30ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在配制一瓶含有10mg/L的六价铬的待测溶液，从中分取出5mL溶液，将六价铬的检测试纸的一端浸入溶液之中，3s后取出，六价铬的检测试纸未变色。向该溶液中滴加一滴显色剂，将另一张六价铬的检测试纸的一端浸入溶液之中，3s后取出，六价铬的检测试纸变为***。证明显色剂对溶液中的六价铬的显色过程是必不可少的，金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法中各成分要素均不可缺少。

实施例9

制备检测试纸：首先需要配制0.4g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液，称取0.1g邻苯碳酰二肼粉末置于50mL的烧杯中，加入7mL的乙醇及9mL的丙酮，搅拌，直至邻苯碳酰二肼粉末完全溶解。将滤纸条裁剪成1cmх4cm的细条，将其浸入上述0.01g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，等待1min。取出，将滤纸条放入试管中，试管中通入惰性气体保护。待滤纸条完全风干后，将其转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用。

配制显色剂：在烧杯中加入70ml去离子水，在搅拌下加入30ml质量分数为85％的正磷酸，再向体系中30ml加入质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液，搅拌均匀，存储于试剂瓶中待用。质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液配制的方法是：将40g无水磷酸二氢钠固体溶解于100g的去离子水中，充分搅拌促进溶解，最后得到澄清透明的溶液(也可以配制其它浓度的磷酸二氢钠水溶液供后续使用，只需保证最后配制溶液中的水磷酸二氢钠含量达到说明书所述含量范围即可)。

在一含有六价铬的金属镀层表面滴加一滴清水，1min后用六价铬的检测试纸将金属表面的水吸干，六价铬的检测试纸没有变色。再向相同位置滴加一滴显色剂，1min后用六价铬的检测试纸将金属表面的水吸干，六价铬的检测试纸变为***。证明显色剂对金属表面的六价铬的显色过程是必不可少的，金属表面六价铬的检测试纸套装及检测方法中各成分要素均不可缺少。

以上是9个实施例中取值的比色卡为0.5的含量梯度，初步的对金属镀层表面六价铬含量进行定量检测。

本发明得到了一种使用时间较长的能够商品化的六价铬试纸、完成了六价铬试纸使用环境的配套，经过进一步的研究，发现这种试纸的使用不仅能够完成是否含有六价铬的判定，也具有为六价铬定值的初步潜力。为此，配置了一系列有含量梯度的六价铬溶液，用试纸进行显色，试纸的显色结果也有很好的颜色梯度，针对这一梯度，制做了一种标准色板，与在色板上可以很简单的进行较为精确的定量。针对金属样品，按照一滴试剂的体积为0.05mL，最后在金属表面形成直径为0.5cm的圆形液滴为基本参数，通过换算计算出金属镀层表面中六价铬的含量范围。所述的试纸是由滤纸浸入(0.005～0.5)g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液中，取出，在惰性气体的保护下风干，存储于密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中避光保存；所述的(0.005～0.050)g/mL的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮溶液中各成分的比例为：邻苯碳酰二肼：乙醇：丙酮＝(0.05～0.5)g：(1～9)mL：(1～9)mL；所述显色剂为正磷酸(质量分数为85％)、磷酸二氢钠水溶液(质量分数为29％)与去离子水组成，各成分的体积比例为：正磷酸：磷酸二氢钠水溶液：去离子水＝(5～30)：(5～30)：(40～90)。

本发明采用邻苯碳酰二肼作为指示剂是由于其在分析条件下不与金属中广泛存在的铁、锰等金属离子发生显色，而对六价铬有很好的选择显色效果。但邻苯碳酰二肼也具有很多的在空气中易被氧化失效、对紫外线的敏感性、容易吸水潮解、在溶剂中溶解度较低且溶解速度较慢等缺点，这导致了目前实验室操作的过程中只能配置含量较低的邻苯碳酰二肼溶液并且溶液保存时间较短。通过查阅文献及专利资料，发现六价铬试纸保存的过程大多没有特殊要求，按照这些文献专利制作的试纸很快(1～2天)就会变红失效。乙醇和丙酮价格便宜、比较容易挥发风干、化学毒性较小，所以本发明利用乙醇丙酮的混合溶液溶解邻苯碳酰二肼，在超声氛围下加快邻苯碳酰二肼的溶解速度，又对试纸进行隔绝空气的干燥可以有效避免邻苯碳酰二肼的氧化，又通入惰性气体气流可以加快试纸干燥的速度，又将制备完成的试纸存储于密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中，样品的保质期大幅度的延长。

制备试纸的邻苯碳酰二肼乙醇丙酮溶液中各成分的比例：1必须保证相对于六价铬邻苯碳酰二肼是过量的，这样才能保证试纸显色效果的一致性；2邻苯碳酰二肼在乙醇和丙酮混合溶液中的溶解度是一定的，溶液中无法存在过多的邻苯碳酰二肼；3试纸的显色时间及显色结果稳定时间与邻苯碳酰二肼的浓度有联系。对试纸的浸泡液做出规定：1邻苯碳酰二肼的最低浓度为0.005g/mL，保证所有的六价铬都能发生显色2邻苯碳酰二肼的最高浓度为0.5g/mL，避免邻苯碳酰二肼的过饱和。在这一范围内，所有的六价铬都能与邻苯碳酰二肼发生反应，同时显色时间可以控制在5s以内保证水分的蒸发不会对显色结果造成影响。另外，显色时间需要控制在3s以上，保证六价铬充分显色。

邻苯碳酰二肼的显色效果只能在酸性条件下于溶液中发生，所以整个分析的过程中必须保证试纸的整体使用环境为酸性溶液，为此，可以选择在试纸中加入酸酐或者是创造一种液体氛围。又因为金属表面的六价铬存在于固体镀层之内仅可以在溶液环境下析出，所以创造一种液体氛围同时为试纸及金属镀层提供液体环境这一思路。专门开发出了一种试纸用显色剂，显色剂为正磷酸(质量分数为85％)、磷酸二氢钠水溶液(质量分数为29％)与去离子水组成，各成分的体积比例为：正磷酸：磷酸二氢钠水溶液：去离子水＝(5～30)：(5～30)：(40～90)。正磷酸能够为邻苯碳酰二肼的显色效果提供酸性环境，同时还可以腐蚀镀层促进镀层内部的六价铬溶出；磷酸二氢钠水溶液为整个体系酸度的稳定提供了支撑，防止反应进度过快的变化；去离子水则为整个的反应过程提供了必备的溶液环境。本发明的显色剂的成分及含量，保证了金属表面的六价铬的检测条件及试纸颜色的稳定性，为六价铬的溶解、邻苯碳酰二肼的显色和精确测量提供最适合的酸度环境。

终上所述：1)采用惰性气体的保护下风干浸入了邻苯碳酰二肼乙醇丙酮混合溶液的滤纸，有效防止邻苯碳酰二肼被空气中的氧气所氧化，导致试纸失效；2)采用显色剂腐蚀金属镀层表面，同时显色剂能够起到调节溶液体系pH值的作用，促进邻苯碳酰二肼与六价铬显色反应的发生；3)采用比色卡来进行反应的定量，可以快速直观的确定金属镀层表面六价铬的大致含量；4)金属表面六价铬的检测试纸存储于密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中，可以长期存放，目前该试纸有效期可达半年及以上。

Claims (8)

1.一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，步骤如下：

S1、制备检测试纸：配制浓度为0.005-0.5g/mL的邻苯碳酰二肼的乙醇丙酮混合溶液，将滤纸条浸入上述混合溶液中，滤纸条取出后将滤纸条放入惰性气体的密闭容器中，滤纸条完全风干后，转移至密闭、除氧、棕色的试剂瓶或样品袋中待用；

S2、将酸性显色剂滴于待测金属表面，再将步骤1中的检测试纸浸入显色剂，观察试纸颜色的变化与比色卡对比后确定六价铬的含量范围。

2.如权利要求1所述的一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，步骤S1中所述的邻苯碳酰二肼的乙醇丙酮混合溶液的浓度为0.01g/mL。

3.如权利要求1所述的一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，步骤S2中所述的显色剂的组成及体积如下：质量分数为85％的正磷酸：质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液：去离子水为5～30ml：5～30ml：40～90ml。

4.如权利要求1所述的一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，步骤S2中所述的显色剂的组成及体积如下：质量分数为85％的正磷酸：质量分数为29％的磷酸二氢钠水溶液：去离子水为20ml：20ml：60ml。

5.如权利要求1所述的一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，步骤S1中所述的乙醇和丙酮的比例为1-9：1-9。

6.如权利要求1所述的一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，步骤S1中所述的乙醇和丙酮的比例为4：6。

7.如权利要求1所述的一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，步骤S2中所述的比色卡的制备方法为：配置一系列有含量梯度的六价铬溶液，用步骤S1中的试纸进行显色，针对试纸的显色结果的颜色梯度，制做标准比色卡。

8.如权利要求7所述的一种金属表面六价铬的检测方法，其特征在于，所述的六价铬溶液含量依次为0mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L、10mg/L、50mg/L、100mg/L。