铬及其化合物含量（以Cr计）检测

铬（Cr）是一种在自然界中广泛存在的重金属元素，其化合物在现代工业中具有广泛应用，如电镀、制革、颜料生产及合金制造等。然而，铬的不同价态，特别是六价铬（Cr(VI)），因其高毒性、致癌性及环境持久性，被列为重要的环境污染物和职业卫生危害因素。因此，准确检测各类环境介质（如水体、土壤、沉积物、固体废物、空气颗粒物）以及工业产品、消费品（如皮革、纺织品、油漆、食品接触材料）中的总铬含量以及特定价态（尤其是六价铬）的含量至关重要。以“以Cr计”的形式表述结果，即是将不同形态的铬化合物统一换算成元素铬的质量浓度或质量分数进行表示，便于统一评估、比较和监管。

检测项目

主要的检测项目包括：
总铬（Total Chromium）：指样品中所有形态铬（包括三价铬Cr(III)、六价铬Cr(VI)及其他形态）的总和，通常作为评价铬污染总量的基础指标。
六价铬（Hexavalent Chromium, Cr(VI)）：作为最具毒性的形态，是环境健康风险评价和法规限值管控的重点对象，需要单独测定。
三价铬（Trivalent Chromium, Cr(III)）：虽然毒性相对较低且为人体必需微量元素，但在某些特定场景（如特定工业排放标准、生态毒理学研究）也可能需要单独测定。通常通过总铬含量减去六价铬含量得到。

检测仪器

铬含量检测常用的精密仪器包括：
原子吸收光谱仪：

• 火焰原子吸收光谱仪：适用于浓度范围在µg/mL级别的样品（如工业废水），操作相对简单快速。
• 石墨炉原子吸收光谱仪：具有极高的灵敏度（可达ng/mL级别），适用于痕量总铬的分析（如清洁地表水、饮用水、生物样品）。常需配备背景校正系统（如塞曼或氘灯）以克服复杂基体的干扰。

电感耦合等离子体发射光谱仪： 可同时或多元素快速测定，线性范围宽，适用于大批量样品和高浓度样品的总铬分析。灵敏度通常介于火焰AAS和石墨炉AAS之间。
电感耦合等离子体质谱仪： 是目前痕量、超痕量元素分析最灵敏、准确的技术之一，尤其适用于环境背景值、超纯物质中ppb甚至ppt级别的总铬测定，并具有同位素分析能力。
紫外-可见分光光度计： 是测定六价铬最经典、应用最广泛的方法（如二苯碳酰二肼分光光度法）。该仪器成本较低，操作简便，灵敏度能满足多数环境监测要求。
离子色谱仪： 常与柱后衍生-分光光度检测联用，用于复杂基质（如土壤浸出液、固体废物浸出液）中六价铬的分离和定量，具有较好的抗干扰能力。

检测方法

具体的检测方法需根据样品类型、目标铬形态（总铬或六价铬）及预期浓度水平选择：
1. 总铬检测方法：

• 样品前处理： 关键步骤。通常采用强酸（如硝酸、盐酸、硫酸、高氯酸或其混合酸）进行湿法消解（电热板、微波消解仪），或高温灰化法，目的是将样品中的各种形态铬完全转化为可溶性的、适合仪器检测的形态（通常是Cr(III)）。微波消解因其高效、安全、低污染被广泛采用。
• 仪器测定： 消解后的溶液主要采用：
  • 石墨炉原子吸收光谱法
  • 火焰原子吸收光谱法
  • 电感耦合等离子体发射光谱法
  • 电感耦合等离子体质谱法

2. 六价铬检测方法：

• 样品前处理（针对固体/复杂基质）： 通常采用碱性提取（如碳酸钠-氢氧化钠溶液，在特定温度和时间下），旨在将六价铬溶解出来而不改变其价态，同时尽量减少Cr(III)的氧化干扰。提取液需经过滤和/或中和。
• 仪器测定：
  • 二苯碳酰二肼分光光度法： 经典方法。六价铬在酸性条件下与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，在540nm左右有最大吸收，通过比色定量。该方法灵敏、选择性较好。
  • 离子色谱-柱后衍生分光光度法： 利用离子色谱分离铬酸根离子（CrO₄²⁻），然后在柱后与衍生试剂（如二苯碳酰二肼）反应显色，再进行光度检测。该方法抗基质干扰能力强，适用于复杂样品。
  • 极谱法/伏安法： 也可用于六价铬的测定。

检测标准

国内外已建立了众多针对铬及其化合物检测的标准方法，确保检测结果的准确性、可比性和法律效力。常用标准包括：
中国国家标准 (GB):

• 水质：
  • GB/T 7467-1987 《水质 六价铬的测定 二苯碳酰二肼分光光度法》
  • GB/T 7466-1987 《水质 总铬的测定》 (包含高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法及火焰/石墨炉原子吸收法)
  • HJ 700-2014 《水质 65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法》
  • HJ 776-2015 《水质 32种元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》
• 土壤和固体废物：
  • GB/T 17137-1997 《土壤质量 总铬的测定 火焰原子吸收分光光度法》
  • HJ 491-2019 《土壤和沉积物 铜、锌、铅、镍、铬的测定 火焰原子吸收分光光度法》
  • HJ 1082-2019 《土壤和沉积物 六价铬的测定 碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法》
  • HJ 687-2014 《固体废物 六价铬的测定 碱消解/火焰原子吸收分光光度法》
  • GB 5085.3-2007 《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》附录中规定了六价铬的碱消解/二苯碳酰二肼分光光度法。
• 空气和废气：HJ/T 67-2001 《固定污染源排气 铬酸雾的测定 二苯碳酰二肼分光光度法》等。

国际/国外常用标准：

• 美国环保署 (EPA)：
  • EPA Method 7196A: Chromium, Hexavalent (Colorimetric)
  • EPA Method 7199: Determination of Hexavalent Chromium in Drinking Water, Groundwater and Industrial Wastewater Effluents by Ion Chromatography
  • EPA Method 218.6: Determination of Dissolved Hexavalent Chromium in Drinking Water, Groundwater and Industrial Wastewater Effluents by Ion Chromatography with Post-Column Derivatization and UV-Vis Detection
  • EPA Method 200.7/200.8: Determination of Trace Elements by ICP-AES/ICP-MS
  • EPA Method 3060A: Alkaline Digestion for Hexavalent Chromium
• 国际标准化组织 (ISO)： 如 ISO 11083: 1994 水质 铬(VI)的测定 二苯卡巴肼分光光度法等。

选择检测标准时，必须严格依据样品的具体类型（如水质、土壤