分光光度法測定工業(yè)廢水中鎘的含量

分光光度法測定工業(yè)廢水中鎘的含量摘要：工業(yè)廢水中部分金屬元素的超標(biāo)排放將會對環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染，為保證其排放時(shí)金屬元素的含量處于可排放范圍內(nèi)，對工業(yè)廢水的監(jiān)測快速準(zhǔn)確分析愈發(fā)重要。鎘作為工業(yè)廢水中的金屬物質(zhì)之一，其對環(huán)境以及人類身體的健康影響均較大，所以工業(yè)廢水的檢測中，鎘是較為重要的指標(biāo)之一。本文通過介紹分光光度法的分析的基本原理，描述了通過其測定工業(yè)廢水中鎘的含量的詳細(xì)操作步驟，通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)該方法在工業(yè)廢水中鎘含量測定中的優(yōu)越性，也同時(shí)希望本文對從事水質(zhì)分析行業(yè)的各位同仁有所幫助。關(guān)鍵詞：分光光度法；工業(yè)廢水；鎘分光光度法是通過測定被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸光度或發(fā)光強(qiáng)度，對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法，其具有分析速度快，分析精度高的特點(diǎn)，也正是因?yàn)檫@一特點(diǎn)，工業(yè)廢水中的鎘在形成配合物后，其在特征波長下有最大吸收，可對其含量進(jìn)行測定，這種測定方法簡單有效，結(jié)果及時(shí)準(zhǔn)確，能夠?yàn)楣I(yè)廢水的及時(shí)處理及排放提供可靠的技術(shù)保障。一、分光光度法概述在分光光度計(jì)中，將不同波長的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時(shí)，便可得到與不同波長相對應(yīng)的吸收強(qiáng)度。如以波長（入）為橫坐標(biāo)，吸收強(qiáng)度（A）為縱坐標(biāo)，就可繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線。利用該曲線進(jìn)行物質(zhì)定性、定量的分析方法，稱為分光光度法，也稱為吸收光譜法。用紫外光源測定無色物質(zhì)的方法，稱為紫外分光光度法；用可見光光源測定有色物質(zhì)的方法，稱為可見光光度法。它們與比色法一樣，都以Beer-Lambert定律為基礎(chǔ)。其主要的測定原理如下:根據(jù)朗伯（Lambert）-比爾（Beer）定律：A=abc式中A為吸光度，b為溶液層厚度（cm），c為溶液的濃度（g/dm3），a為吸光系數(shù)。其中吸光系數(shù)與溶液的本性、溫度以及波長等因素有關(guān)。溶液中其他組分（如溶劑等）對光的吸收可用空白液扣除。由上式可知，當(dāng)溶液層厚度b和吸光系數(shù)a固定時(shí)，吸光度A與溶液的濃度成線性關(guān)系。在定量分析時(shí)，首先需要測定溶液對不同波長光的吸收情況（吸收光譜），從中確定最大吸收波長，然后以此波長的光為光源，測定一系列已知濃度c溶液的吸光度A，作出A~c工作曲線。在分析未知溶液時(shí)，根據(jù)測量的吸光度A，查工作曲線即可確定出相應(yīng)的濃度。這便是分光光度法測量濃度的基本原理。分光光度法在進(jìn)行測定時(shí)，所使用的儀器并不是很多，重要的有紫外分光光度計(jì)、比色計(jì)等。一定要選擇精密度比較高的儀器，否則會影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，所選擇的儀器都需要定期測定，以此確保檢定準(zhǔn)確性。二、分光光度法測定工業(yè)廢水中鎘的含量的必要性及優(yōu)越性首先，鎘是一種毒性非常大的重金屬，其化合物也都屬于毒性物質(zhì)。水體中的鎘通過直接飲用含鎘的水或食用函鎘水體澆灌的蔬菜、糧食，通過食物鏈進(jìn)入人體后將會形成富集效應(yīng)，損壞人體的肝、腎等內(nèi)臟組織，一旦空氣或者食品被鎘污染，對人類身體的損害將無可想象，而鎘作為工業(yè)生產(chǎn)中最常使用的金屬，必定會存在于工業(yè)廢水中，如果含量過高對環(huán)境污染非常大，也就直接影響了人體的健康，所以需要選擇合適的方法對工業(yè)廢水中鎘含量進(jìn)行測定，以便能夠確保工業(yè)廢水安全排放，不會對環(huán)境產(chǎn)生任何過大的傷害。環(huán)境工程中，鎘主要是存在與淡水中，含量較低，日常生活中鎘的污染源主要是來自于工業(yè)廢水中，尤其是采礦或者是冶煉等工業(yè)廢水中，這兩大行業(yè)也是鎘含量測定重點(diǎn)行業(yè)。其次，使用分光光度法測定，儀器相對簡單，儀器的使用以及維護(hù)費(fèi)用均較低，操作簡便，測定的效率高，普遍試用性強(qiáng)，所以其在鎘含量的測定中有著其獨(dú)特的優(yōu)越性三、分光光度法測定工業(yè)廢水中鎘的含量的步驟基本原理：聚乙烯醇，硼酸及碘于鹽酸溶液中可形成藍(lán)色復(fù)合物，在一定條件下，當(dāng)有鎘存在時(shí)，聚乙烯醇一硼酸一碘復(fù)合物體系吸光度值會降低。根據(jù)這一特點(diǎn)，本文研究了工業(yè)廢水中鎘的測定方法。1、材料和方法1.1試劑及儀器65M硼酸溶液：將10.0gH3BO3溶解在250ml水中。I2與KI溶液：向100ml水中加入25.0gKI及12.7g碘使其溶解，稀釋至1000ml，得到0.05MI2和0.15MKI溶液。聚乙烯醇水溶液：1.0mg/ml鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液：1.0mg/ml稀釋至所需濃度721W型紫外可見分光光度計(jì)（上海）1.2測定條件和方法吸收池：1.0cm；波長：660nm；參比液：由相應(yīng)的H3BO3、I3、KI及HCl溶液組成。于100ml容量瓶中，加入20ml0.65MH3BO3溶液，5ml0.05MI2（含0.15MKI）溶液，10ml6M鹽酸溶液，10ml1.0mg/ml聚乙烯醇溶液，10ml不同濃度的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖均，10min后，在分光光度計(jì)上測其吸光度值。結(jié)果與討論2.1鎘的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線按照以上的方法，以體系吸光度值的變化量為縱坐標(biāo)，以加入鎘的量為橫坐標(biāo)，繪制的工作曲線如圖1所示。圖1Cd（II）的標(biāo)準(zhǔn)曲線從圖1中曲線可知，體系中鎘的量在0~10mg范圍內(nèi)，體系的吸光度值變化量與鎘的含量呈良好的線性關(guān)系。當(dāng)有鎘存在時(shí)，聚乙烯醇一硼酸一碘復(fù)合物體系吸光度值會降低，原因可能是復(fù)合物與鎘發(fā)生締合反應(yīng)，或鎘破壞了復(fù)和物的結(jié)構(gòu)，使復(fù)合物的濃度下降，吸光度值隨之下降。2.2干擾離子的影響聚乙烯醇一硼酸一碘復(fù)合物可能與其它金屬離子發(fā)生締合，或鎘與其它配體發(fā)生締合，而不能被復(fù)合物置換，這些情況對分析結(jié)果有一定影響。按照以上方法，使體系中鎘的含量為5mg的條件下，考查了一些常見離子的干擾情況，結(jié)果列于表1中。表1干擾離子的影響由表中數(shù)據(jù)可知，如果誤差控制在±10%范圍內(nèi)，CN-和SCN-的量超過100?g，S2-的量超過50?g，Zn和Hg的量超過500?g時(shí)，將對鎘的測定產(chǎn)生干擾。由于工業(yè)廢水中鎘的含量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水中所含的常見金屬離子，所以用此法測定工業(yè)廢水中鎘的含量，幾乎不產(chǎn)生干擾。四、結(jié)語綜上所述，可知工業(yè)生產(chǎn)過程中，鎘會進(jìn)入到工業(yè)廢水中，如果沒有準(zhǔn)確快速的測定，而直接的排入江河湖海中，一旦被進(jìn)入到人們的身體中，此種物質(zhì)就會人類身體中的鈣，使得人們引發(fā)各種疾病，尤其是骨質(zhì)方面的疾病，所以必須要對工業(yè)廢水中鎘的含量進(jìn)行測定，分光光度法簡單、快捷，操作過程不會產(chǎn)生二次污染，對于分析工作者來說為綠色環(huán)保的測定方法，希望該方法對于從事相關(guān)行業(yè)的分析工作者有所幫助。參考文獻(xiàn)：吳玲.分光光度法測定水中微量鋁[J].黑龍江環(huán)境通報(bào).2003（01）劉楚文.原子吸收分光光度法與1，10-二氮雜菲分光光度法測定水中總鐵的比對試驗(yàn)分析[J].云南冶金.2007（05