水質(zhì)監(jiān)測(cè)與分析-金屬

1、水質(zhì)監(jiān)測(cè)與分析金屬元素的性質(zhì)9水中存在的金屬，有些是人體所必需的常量和 微量元素，如鐵、錳、銅、鋅等；9有些是對(duì)人體健康有害的，如汞、鎘、鉛、六 價(jià)鉻等。9金屬及其化合物的毒性大小與金屬的種類、理 化性質(zhì)、濃度及存在的價(jià)態(tài)和形態(tài)都有關(guān)系。重金屬污染特點(diǎn)9重金屬不易被降解例如：重金屬一旦進(jìn)入土壤就很難予以徹底的清除。日 本的“痛痛病”，我國(guó)沈陽(yáng)郊區(qū)張士灌區(qū)的“鎘米”事件等 是重金屬污染的典型實(shí)例。9可在環(huán)境介質(zhì)中不斷遷移、積累，也可以為 生物富集，并通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)積累，危害 人體健康。Seafood魚中存在大量的As、HgDMA（二甲基砷）、 DMM（二甲基汞）、 POPs等有機(jī)代謝物，存

2、在于海產(chǎn)品中。環(huán)境健康問(wèn)題沈陽(yáng)市約40%的兒童血鉛含量超標(biāo)（2000年）可在動(dòng)物體內(nèi)蓄積，造成貧血、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎 損傷。（Pb飲用水限值0. 01mg/L）天津市某些蔬菜地土壤中汞含量超標(biāo)98倍劇毒，可在體內(nèi)蓄積，引起全身中毒。無(wú)機(jī)汞 有機(jī)汞進(jìn)入人體（Hg飲用水限值0. 01mg/L）河南新鄉(xiāng)電源股份有限公司有員工2496人，主要從事 鎳鎘、鎳氫等電池的生產(chǎn)，但去年發(fā)現(xiàn)千余工人尿 超標(biāo)。金屬元素毒性Ff元素的性質(zhì)和濃度自身性質(zhì)決定其毒性強(qiáng)度，存在濃度一生物效應(yīng)關(guān)系。元素的存在形態(tài)金屬有機(jī)化合物毒性高于相應(yīng)無(wú)機(jī)金屬化合物。元素存在的價(jià)態(tài)同一元素的價(jià)態(tài)不同，其毒性差別很大。Cr6+/Cr3+H

3、元素化合物的水溶性溶解性金屬化合物易于被生物吸收利用，毒性增大。金屬元素分析方法原子吸收光譜法電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP） 熒光光度法電化學(xué)分析法雙硫腙分光光度法重金屬元素的光譜法測(cè)定光譜分類發(fā)射光譜：構(gòu)成物質(zhì)的分子、原子或離子受熱、電或化學(xué)等激發(fā)所產(chǎn)生的光譜。吸收光譜：物質(zhì)吸收光源輻射所產(chǎn)生的光譜。原子吸收光譜法概述m原子吸收光譜的原理原子吸收光譜分析的儀器原子吸收光譜的干擾與消除 m實(shí)驗(yàn)技術(shù)原子吸收光譜法是一種基于待測(cè)基態(tài)原子對(duì) 特征譜線的吸收而建立的一種分析方法。這一方法的發(fā)展經(jīng)歷了 3個(gè)發(fā)展階段：1、原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)91802年Wollaston發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜的暗線；太陽(yáng)光

4、譜其實(shí)并不是一條連續(xù)的光帶，而是帶有許多暗線條這一方法的發(fā)展經(jīng)歷了 3個(gè)發(fā)展階段：1、原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)91802年Wollaston發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜的暗線;比陽(yáng)光這一方法的發(fā)展經(jīng)歷了 3個(gè)發(fā)展階段：1、原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)91859年Kirchhoff和Bunson解釋了暗線產(chǎn)生的原因:基態(tài)AE = hv = h -2、空心陰極燈的發(fā)明1955年Walsh發(fā)表了一篇論文 “Application of atomic absorption spectrometry to analytical chemistry”,解決了原子 吸收光譜的光源問(wèn)題，50年代末Varian和PerkinElmer公司 先

5、后推出了原子吸收商品儀器。3、電熱原子化技術(shù)的提出1959年里沃夫提出電熱原子化技術(shù)，大大提高了 原子吸收的靈敏度原子吸收光譜法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：9靈敏度高（火焰法：lng/ml;石墨爐：100-0.01 pg ）9準(zhǔn)確度好（火焰法：RSD 直接測(cè)定工業(yè)廢水或生活污水、 固體樣品 氣體樣品 動(dòng)植物樣品定量依據(jù)定量基礎(chǔ)是朗伯一比耳定律，即原子蒸氣對(duì) 特征波長(zhǎng)的光的吸收符合下列關(guān)系式：A=log itKLN式中，A為吸光度，I0為入射光強(qiáng)，I為透過(guò)光強(qiáng)，K，為原子吸收系數(shù)，L為基態(tài)原子蒸氣的寬度，N為基態(tài)原子的數(shù)目。定量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法配制一系列不同濃 度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)其吸 光度，繪制吸光度一濃 度曲線。

6、根據(jù)未知試樣在相同條件下測(cè)得的吸光度 值，據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其濃度。內(nèi)標(biāo)法：消除氣體流量、基體組成、表面張力等因素 可能引起的測(cè)量誤差的方法。內(nèi)標(biāo)元素：試樣中不存在A/A0C標(biāo)準(zhǔn)曲線雙硫腙分光光度法測(cè)定水中金屬基本原理：水樣經(jīng)消解后，在不同pH值和化學(xué)物質(zhì)存在的 條件下，幾種金屬離子與雙硫月宗生成具有特征顏色 的螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取后，在相應(yīng) 特征波長(zhǎng)下比色可進(jìn)行相應(yīng)金屬含量的定量。Cd測(cè)定:在強(qiáng)堿溶液中，水樣中的Cd2+,可與 雙硫腙反應(yīng)，生成紅色絡(luò)合物，其三氯甲烷萃 取液在518nm波長(zhǎng)處進(jìn)行分光光度測(cè)定，可得到 Cd2+的含量。其反應(yīng)式為：Pb測(cè)定:在pH 8. 5-9. 5的氨

7、性檸檬酸鹽-氰化物 的還原介質(zhì)中，Pb2+與雙硫腙反應(yīng)生成淡紅邑蜜 合物，其三氯甲烷萃取液在里波長(zhǎng)處進(jìn)行比 色測(cè)定，可得到Pb2+的含量。其反應(yīng)式為：常金屬與應(yīng)的條件及顯情況金屬反應(yīng)液pH值常用掩蔽劑絡(luò)合物顏色比色波長(zhǎng)(nm)Zn2 +45.5硫代硫酸鈉紫紅色535Cd28-11. 5氰化物 檸檬酸銨 酒石酸鉀鈉紅色518Hg2 +12EDTA橙色485能與雙硫腙絡(luò)合的金屬共有20多種。在用雙 硫腙絡(luò)合金屬時(shí)，需注意以下幾方面的條件：溶液的pH值雙硫腙的濃度加入掩蔽劑以排除其它金屬元素的干擾。日本的水俁病和骨痛病各是有哪種金屬引起 的？原子吸收光譜儀主要有哪幾部分組成，各部分 的作用？鋁測(cè)定選

8、擇貧燃火焰還是富焰火焰？石墨爐原子化系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)？環(huán)境樣品中痕量汞的測(cè)定方法（預(yù)處理+測(cè)試 方法）？燃燒兩個(gè)關(guān)鍵因素：燃燒溫度火焰氧化-還原性燃燒溫度由火焰種類決定:燃?xì)庵細(xì)鉁囟龋↘） TOC o 1-5 h z 乙炔空氣2500笑氣3000氫氣空氣2300火焰的氧化-還原性與火焰組成有關(guān)化學(xué)計(jì)量火焰貧燃火焰富燃火焰燃?xì)?助燃?xì)馊細(xì)庵細(xì)馊細(xì)庵細(xì)庵行曰鹧嫜趸曰鹧孢€原性火焰溫度中溫度低溫度高適于多種元素適于易電離元素適于難解離氧化物原子化系統(tǒng)：石墨爐原子化石墨爐優(yōu)點(diǎn)：自由原子在吸收區(qū)停留時(shí)間長(zhǎng)，達(dá)火焰的103倍原子化在Ar氣氣氛中進(jìn)行，有利于氧化物分解原子化效率高，檢出限比火焰低樣品量小石墨爐缺點(diǎn)：儀器復(fù)雜，操作條件不易控制； 精密度和準(zhǔn)確度比火焰差； 基體干擾預(yù)處理要點(diǎn)(1):汞汞原子蒸氣對(duì)波長(zhǎng)253. 7nm的紫外光具有選擇性吸 收。汞易揮發(fā)，消解溫度100度冷原子吸收法、冷原子熒光