鉻元素符號Cr，為銀白色金屬。鉻元素通常以金屬鉻、三價(jià)鉻和六價(jià)鉻存在，鉻的原子序數(shù)為24，原子量為51.996，為體心立方晶體。鉻及其化合物廣泛應(yīng)用于采礦、化工冶金、制藥、鍍鉻、輕工紡織等一系列的工業(yè)生產(chǎn)中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅就電鍍廢水而言，全國電鍍企業(yè)就有1萬多家，每年排出的廢水達(dá)到40億m3，對環(huán)境造成了相當(dāng)大的污染。并且近幾年，重金屬離子污染呈上升趨勢。現(xiàn)在C6+r已經(jīng)被證明對我們的身體健康危害最大，相較于金屬鉻和C3+r毒性最強(qiáng)。C6+r可以通過皮膚接觸、吸入、食用等途徑危害到人體。皮膚侵入時會產(chǎn)生濕疹和皮炎，吸入可能會導(dǎo)致鼻黏膜萎縮，嚴(yán)重時還可能會使鼻中隔穿孔和支氣管擴(kuò)張。經(jīng)過消化道入侵人體時可引起嘔吐、腹痛等，還有可能造成遺傳性基因缺陷。不過，對人體危害最大的還是長期或短期吸入、接觸C6+r的時候會有致癌的危險(xiǎn)。鉻元素主要以鉻酸鹽和重鉻酸鹽形式存在，溶于水且在水體中穩(wěn)定存在，在厭氧條件下還會被還原成三價(jià)鉻。由于C3+r和C6+r對人體都有害，我國規(guī)定居民生活飲用水和地面水中六價(jià)鉻的最高容許濃度是0.05mg/L；而在工業(yè)中六價(jià)鉻及其化合物的最高容許濃度是0.5mg/L。
目前，處理工業(yè)生產(chǎn)中含鉻廢水的方法也有很多種，常見的有還原沉淀法、生物法、電解法和吸附法等。不過，以上幾種方法所用吸附劑由于其造價(jià)昂貴，中小企業(yè)無法承擔(dān)其成本而并沒有被廣泛應(yīng)用。相比之下，天然沸石是成本較低、鉻去除率較高的天然礦物質(zhì)品種之一。
一、沸石的改性
1、沸石改性的必要性
由于沸石的孔徑與孔道細(xì)小，容易被堵塞，相互之間的連通性也較差，導(dǎo)致去除效果降低。另外，同樣是由于天然沸石的孔徑較小，吸附重金屬的效果也不甚理想，需要的沸石用量相當(dāng)大，因此需對沸石進(jìn)行改性。經(jīng)過改性后的沸石，可以提高孔隙率及其表面活性，從而增加了沸石的吸附性能、離子交換性能以及催化性能。
2、沸石的常用改性方法
沸石的酸處理改性就是使用酸溶液來浸泡處理天然沸石，采用無機(jī)酸有機(jī)酸均可。沸石中含有的雜質(zhì)較多，酸可以清除沸石中的二氧化硅及有機(jī)物等雜質(zhì)；H+可以置換出沸石中含有的如Ca、Na等陽離子，由于H+的半徑比其它陽離子小，從而間接地增加了沸石內(nèi)孔道的有效空間。
二、改性沸石對廢水中Cr6+去除效果的研究
1、改性對象以及方法
由于人造沸石的成分穩(wěn)定，雜質(zhì)含量較低，且耐酸堿能力較強(qiáng)，克服了天然沸石的種種弊端，因此本次試驗(yàn)用人造沸石進(jìn)行改性處理。本次試驗(yàn)使用硫酸亞鐵（FeSO4）對天然沸石進(jìn)行改性，該方法同樣屬于酸處理改性。因?yàn)?FeSO4呈酸性，屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，因此會發(fā)生水解，其水解方程式為Fe2++H2O→2H++Fe（OH）2。
2、實(shí)驗(yàn)藥品和儀器準(zhǔn)備
Cr6+濃度為25 mg/L的模擬廢水、人造沸石、配置0.2 mol/L的FeSO4溶液、水浴恒溫振蕩器和烘箱等。
3、實(shí)驗(yàn)步驟
（1）取0.2 mol/L的FeSO4溶液，以固液比1：10加入人造沸石，在水浴恒溫振蕩器中溫度在25 ℃的情況下以180 r/min的速度振蕩一定時間，舍去上邊清液，再用去離子水沖洗3次后放到烘箱中以120 ℃烘干，待用。
（2）取上述改性處理過后的Zeolite和未經(jīng)處理的天然沸石各3.0g，放入濃度為25mg/L的100mL的含Cr6+廢水中，再放入振蕩器中振蕩1h。
（3）使用1mL移液管分別取出待測液分別放入2個100 mL移液管中，向移液管中加蒸餾水至100 mL刻度線。
（4）使用移液管分別向比色管中加入2.5 mL（1+7）硫酸和2.5 mL二苯碳酰二肼丙酮溶液，立即搖晃均勻，放置10 min。
（5）將721型分光光度計(jì)調(diào)至540 nm波長，使用比色皿，以去離子水作為參比，得出數(shù)據(jù)，見表4。
將上述吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程 y=0.5879x+0.0002中，由于稀釋100倍，因此出水濃度分別為8.62和5.21mg/L。根據(jù)式（1），求得去除率分別為65.52%和79.16%。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
根據(jù)去除率不難看出，相同條件下改性后的人造沸石改性沸石對廢水中鉻去除效果的研究的去除率高出天然沸石13.64%。這是因?yàn)椋蛩醽嗚F水解產(chǎn)生的 H+置換掉了沸石中原有的比H+半徑大的陽離子，增加了其晶體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間，從而提高了對重金屬離子的吸附性能，并且提高了反應(yīng)效率。
使用天然沸石去除含Cr6+重金屬廢水的最佳去除條件為投加沸石量3.0 g/100 mL、振蕩時間1 h，去除率最高，去除效果最為明顯，去除率最高可達(dá)到67.36%，而經(jīng)改性后的沸石在同樣去除條件下去除率最高可達(dá)79.16%。
