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研究報告書
專題作品名稱:利用伏安剝除法分析土壤重金屬之研究
指導老師:章日行 教授
參賽學生: 1. 梁世旻
魏忠鵬
林馨怡
所屬系所別:環境工程與管理系
中國民國 94年 11 月 8 日
摘要
重金屬污染存在土壤中造成環境衝擊,並對居民健康造成威脅,
而欲量測土壤中重金屬含量,傳統上常利用王水消化法( Aqua Regia
Digestion)萃取其重金屬濃度,再以 AAS( Atomic Absorption
Spectrometry)、ICP(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission
Spectrometry)儀器來檢測萃取液重金屬含量,但這些儀器昂貴且無
法於污染現場直接使用,若能發展一簡單、便宜、且於現場使用的量
測方法,可大幅降低成本,提昇環境工程公司競爭力。
本研究即利用陽極剝除伏安法( Anodic Stripping Voltammetry)
量測土壤中重金屬濃度 ,其原理主要是利用水樣中的重金屬離子還原
聚積在電極表面,再氧化回水樣中,可得該重金屬離子之電位與電流
(伏特安培圖 ),藉以電流與濃度繪製檢量線。試驗結果包括:本研究
已建立 ASV 分析溶液中銅濃度的操作方法,其適用範圍由 100ppb
至 8ppm,並且本研究建立 ASV 分析溶液中銅濃度所得 R-squared高
達 0.9989,相當接近環保署所訂立的分析方法標準。此研究成果確實有助環境工程公司降低分析成本。
關鍵字:重金屬、王水消化法、陽極剝除伏安法
Key words:Heavy Metal, Aqua Regia Digestion, Anodic Stripping
Voltammetry
1
目錄
第 章 緒論 ?????????????????????
6
1-1 研究源起 ????????????????????
6
1-2
研究目的 ????????????????????
7
第二章
文獻回顧 ???????????????????
8
2-1
土壤組成特性 ??????????????????
8
2-1-1
重金屬來源 ?????????????????
8
2-3 AAS 與 ICP 的原理 ????????????????
9
2-3-1
AAS 原理 ??????????????????
9
2-3-2
ICP 原理 ??????????????????
10
2-4 陽極剝除伏安法原理 ?????????????? 11
2-5
前人研究 ???????????????????
13
第三章 實驗材料與方法 ????????????????
14
3-1
研究架構 ???????????????????
15
3-2
實驗設備與材料 ????????????????
16
3-2-1
電化學分析設備???????????????
16
3-3
實驗流程與步驟 ????????????????
18
3-3-1
實驗流程??????????????????
18
3-3-2
實驗步驟??????????????????
18
2
3-3-2-1 實驗前處理 ??????????????? 18
3-3-2-2 預濃縮步驟 ??????????????? 19
3-3-2-3 靜止階段 ???????????????? 19
3-3-2-4 剝除階段 ???????????????? 19
3-3-2-5 清潔步驟 ???????????????? 20
第四章 實驗結果與討論 ??????????????? 21
4-1 銅濃度實驗 (1) ????????????????? 21
4-2 銅濃度實驗 (2) ????????????????? 24
4-3 銅濃度實驗 (3) ????????????????? 27
4-4 銅濃度實驗 (4) ????????????????? 29
4-5 銅濃度實驗 (5) ????????????????? 32
第五章 結論與建議 ????????????????? 34
第六章 參考文獻 ?????????????????? 35
3
表目錄
表 2-1、土讓中之重金屬含有量( μg/g) ????????? 9
表 4-1 實驗數據表 ?????????????????? 21
表 4-2 實驗數據表 ?????????????????? 24
表 4-3:實驗數據表 ????????????????? 28
表 4-4:實驗數據表 ????????????????? 30
表 4-5:實驗數據表 ???????????????
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