《水環(huán)境監(jiān)測(cè)》課件-學(xué)習(xí)情景25 銅的測(cè)定

室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)與控制技術(shù)專業(yè)資源庫(kù)ProfessionalResourceBaseofIndoorEnvironmentalInspectionandControlTechnology銅的測(cè)定——二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法

一

預(yù)備知識(shí)

銅在動(dòng)物的新陳代謝方面是至關(guān)重要的，成人每日的需要量約為20mg，但是過(guò)量攝入銅會(huì)引起嚴(yán)重的中毒反應(yīng)，如嘔吐，抽筋，驚厥，甚至死亡。例如皮膚接觸銅化合物時(shí)，會(huì)引起皮炎和濕疹，如果接觸高濃度的銅化合物會(huì)使皮膚壞死。當(dāng)水體中銅含量達(dá)0.01mg·L-1時(shí)，能夠抑制水體的自凈作用，當(dāng)水體中銅含量超過(guò)5mg·L-1。．水體會(huì)產(chǎn)生明顯異味，當(dāng)銅含量超過(guò)15mg·L-1時(shí)，水將不能飲用，如果用含銅廢水灌溉農(nóng)田，銅將被植物體吸收并在植物體內(nèi)富集，從而影響水稻和大麥的生長(zhǎng)，進(jìn)而污染糧食籽粒。水中銅的毒性與其形態(tài)有關(guān)，游離銅離子毒性比絡(luò)合銅大得多。通常，淡水中銅的濃度約為3μg/L，海水中銅的濃度約為0.25μg/L。

一

預(yù)備知識(shí)

銅的主要污染源是電鍍、五金加工、采礦、石油化工和化學(xué)工業(yè)部門排放之廢水。二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法測(cè)定水中銅的原理是：在氨性溶液中（pH=8～10），銅與二乙基二硫代氨基甲酸鈉作用生成黃棕色絡(luò)合物，絡(luò)合物可用四氯化碳或三氯甲烷萃取，在440nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度。顏色可穩(wěn)定1h。

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備事宜

名稱方法樣品的采集和保存采樣后若不能立即分析，應(yīng)將水樣酸化至pH1.5，通常每100ml樣品加入0.5ml鹽酸溶液，但酸化以后的樣品僅適合測(cè)定水中的總銅。

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備事宜

名稱方法實(shí)訓(xùn)試劑

1濾膜水系0.45μm2鹽酸ρ=1.19g/ml，優(yōu)級(jí)純。3硝酸ρ=1.40g/ml，優(yōu)級(jí)純。4高氯酸ρ=1.68g/ml，優(yōu)級(jí)純。5氨水ρ=0.91g/ml，優(yōu)級(jí)純。6四氯化碳分析純

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備事宜

名稱方法

實(shí)訓(xùn)試劑

7三氯甲烷分析純8乙醇95%，分析純91+1氨水

101+1鹽酸溶液

111+1硝酸溶液

12銅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液ρ=200μg/ml稱取0.2000g±0.0001g金屬銅（純度≥99.9%），置于250ml錐形瓶中，加入20ml水和10ml1+1硝酸溶液，加熱溶解，直到反應(yīng)速度變慢時(shí)微微加熱，使全部銅溶解。煮沸溶液以驅(qū)除氮的氧化物，冷卻后加水溶解，轉(zhuǎn)移到1000ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線并混勻。

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備事宜

名稱方法

實(shí)訓(xùn)試劑

13銅標(biāo)準(zhǔn)溶液吸取25.00ml銅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于1000ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線并混勻。ρ=5.0μg/ml14二乙基二硫代氨基甲酸鈉溶液稱取200mg二乙基二硫代氨基甲酸鈉[或稱銅試劑，C5H10NS2Na·3H2O]溶于水中并稀釋至100ml，用棕色玻璃瓶貯存，放于暗處可穩(wěn)定兩周。ρ=2mg/ml15EDTA-檸檬酸銨溶液I稱取12.0g乙二胺四乙酸二鈉[Na2-EDTA·2H2O]和2.5g檸檬酸銨[(NH4)3·C6H5O7]于1000ml燒杯中，加入100ml水和200ml優(yōu)級(jí)純氨水溶解，用水稀釋至1L，加入10ml所配置二乙基二硫代氨基甲酸鈉溶液，用100ml四氯化碳萃取提純。ρ(EDTA)=12.0g/L

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備事宜

名稱方法實(shí)訓(xùn)試劑16甲酚紅指示液稱取20mg甲酚紅[C21H18O5S]溶于50ml乙醇中。ρ=0.4mg/ml17EDTA-檸檬酸銨溶液II稱取5.0g乙二胺四乙酸二鈉[Na2-EDTA·2H2O]和20g檸檬酸銨[(NH4)3·C6H5O7]溶于水中并稀釋至100ml，加入4滴甲酚紅指示液，用1+1氨水調(diào)至pH=8～8.5（由黃色變?yōu)闇\紫色），加入5ml所配置的二乙基二硫代氨基甲酸鈉溶液，用10ml四氯化碳萃取提純。ρ(EDTA)=50.0g/L18氯化銨-氫氧化銨緩沖溶液將70g氯化銨溶于適量水中，加入46ml優(yōu)級(jí)純氨水，用水稀釋至1L，此緩沖溶液的pH值約為9.0。

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備事宜

名稱方法水樣的預(yù)處理

可溶性銅1.將未經(jīng)酸化處理的水樣通過(guò)0.45μm水系濾膜過(guò)濾；2.用移液管吸取適量體積過(guò)濾后的試樣，置于分液漏斗中，加水至50ml；3.加入10mlEDTA-檸檬酸銨溶液I，50ml氯化銨-氫氧化銨緩沖溶液，搖勻，此溶液pH≈9。加入5.0ml二乙基二硫代氨基甲酸鈉溶液，搖勻，靜置5min。準(zhǔn)確加入10.00ml四氯化碳，振蕩不少于2min，靜置，使分層。顯色后1h內(nèi)完成測(cè)定。

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備事宜名稱方法

總銅1.

取50.0ml水樣，于150ml燒杯中，加5ml優(yōu)級(jí)純硝酸，在電熱板上加熱，消解到10ml左右。稍冷卻，再加入5ml優(yōu)級(jí)純硝酸和1ml優(yōu)級(jí)純高氯酸，繼續(xù)加熱消解，蒸至近干。冷卻后，加水40ml，加熱煮沸3min。冷卻后，轉(zhuǎn)入50ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線（若有沉淀，應(yīng)過(guò)濾）。水樣的預(yù)處理2.

用移液管吸取適量體積（含銅量不超過(guò)30μg，最大體積不大于50ml）消解后的試樣，置于分液漏斗中，加水至50ml。

3.

加入10mlEDTA-檸檬酸銨溶液Ⅱ和2滴甲酚紅指示液，用（1+1）氨水調(diào)pH至8～8.5（由紅色經(jīng)黃色變?yōu)闇\紫色）。加入5.0ml二乙基二硫代氨基甲酸鈉溶液，搖勻，靜置5min。準(zhǔn)確加入10.00ml四氯化碳，振蕩不少于2min，靜置，使分層。顯色后1h內(nèi)完成。

三分析步驟

標(biāo)準(zhǔn)系列：在8個(gè)分液漏斗（6.2）中分別加入0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00和6.00ml銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，加水至總體積為50ml，配成校準(zhǔn)系列溶液，進(jìn)行與樣品一致的的顯色萃取操作空白樣：用50ml水代替試樣，進(jìn)行與樣品一致的預(yù)處理操作水樣：經(jīng)顯色萃取后用濾紙吸干分液漏斗頸部的水分，塞入一小團(tuán)脫脂棉，棄去最初流出的有機(jī)相1～2ml，然后將有機(jī)相移入比色皿內(nèi)

三分析步驟

銅含量在10-30μg之間，用10mm比色皿，含量小于10μg，用20mm比色皿），在440nm波長(zhǎng)處，以四氯化碳作參比，測(cè)量吸光度。

三分析步驟

將測(cè)量的吸光度作空白校正后，計(jì)算繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算水樣銅的濃度式中：ρ——水樣中銅質(zhì)量濃度，mg/L；

A——樣品的吸光度；

A0——試劑空白的吸光度；

a——回歸方程的截距，吸光度；

b——回歸方程的斜率，吸光度/μg；

V——萃取時(shí)用的試樣體積，ml。

四質(zhì)量控制和保證

1. 為了防止銅離子吸附在采樣容器壁上，采樣后樣品應(yīng)盡快分析。2. 進(jìn)行總銅測(cè)定時(shí)，消解的操作不能出現(xiàn)蒸干的情況。3. 進(jìn)行顯色萃取的樣品，含銅量不超過(guò)30μg，若不能確定，可量取不同分量未知水樣進(jìn)行萃取、顯色及測(cè)定的操作。4. 顯色后須在1小時(shí)內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。5. 鐵、錳、鎳、鈷等與二乙基二硫代氨基甲酸鈉生成有色絡(luò)合物，干擾銅的測(cè)定，可用EDTA-檸檬酸銨溶液掩蔽消除。

五銅含量分析原始數(shù)據(jù)記錄表

1.吸收池配套性檢查比色皿的校正值：A1

0.000

；A2

；A3

；所選比色皿為：

2.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：測(cè)量波長(zhǎng)：；標(biāo)準(zhǔn)溶液原始濃度：；儀器型號(hào)、編號(hào)：；

五銅含量分析原始數(shù)據(jù)記錄表

溶液號(hào)吸取標(biāo)液體積，mL濃度或質(zhì)量（

）AA校正0

1

2

3

4

5

6

7

8

回歸方程：相關(guān)系數(shù)：

五銅含量分析原始數(shù)據(jù)記錄表

分析人

校對(duì)人

審核人____________

3.水質(zhì)樣品的測(cè)定平行測(cè)定次數(shù)123吸光度，A

空白值，A

校正吸光度，A校正

回歸方程計(jì)算所得濃度（

）

原始試液濃度，μg/mL

樣品銅的測(cè)定結(jié)果，mg/L

Rd，%

標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制圖