凹凸棒土对镉（Ⅱ）和镍（Ⅱ）吸附行为的研究及分析应用.doc

凹凸棒土对镉（Ⅱ）和镍（Ⅱ）吸附行为的研究及分析应用 冶金分析,2010,30(7):52—57 MetallurgicalAnalysis,2010,30(7):52—57 文章编号:i000—7571(2010)07—0052—06 凹凸棒土对镉(Ⅱ)和镍(Ⅱ)吸附行为 的研究及分析应用 徐婉珍,吴向阳,李春香,刘艾琴,荆俊杰,闫永胜. (1.江苏大学环境学院,江苏镇江212013;2.江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013) 摘要:利用凹凸棒土比表面积大,吸附能力强的特点,以火焰原子吸收光谱(FAAS)法为检 测手段,探讨了凹凸棒土对Cd(]1)和Ni(1I)的吸附行为,考察了静态饱和吸附容量,研究了影响 其吸附和解吸的主要因素,以及共存离子的影响情况.当pH4.0,凹凸棒土用量为0.50g 时,凹凸棒土对Cd(1I),Ni(1I)的吸附率达到94以上;以2OmL0.5mol/I的HCl可将吸附在 凹凸棒土上的Cd(1I),Ni(1])定量洗脱.凹凸棒土对Cd(11)和Ni(Ⅱ)的静态饱和吸附容量分别为 32.5mg/g,25.0mg/g;本法对Cd,Ⅱ]和Ni㈤的检出限分别为31ng/mL,0.19ng/mI;相对标 准偏差分别为1.1和0.94(Cd(]I):0.30ptg/mL,一1l;Ni(Ⅱ):0.8O/~g/mL,一11).在优 化的实验条件下,本法用于天然水样中Cd(I)和工业废水中Ni(1I)含量的测定,加标回收率分别 为92～98和87～1O2. 关键词:凹凸棒土;镉;镍;吸附行为;火焰原子吸收光谱(FAAS) 中图分类号:0657.31,0652.6文献标识码:A 由于镉,镍的污染对环境和人类的健康危害 极大,各国都制定一些强制性标准以限制其对环 境的污染与危害.为了准确测定镉,镍的含量,国 内外分析工作者对他们的分析方法进行了广泛深 入的研究].目前,对于微量和痕量组分广泛采 用的分离,预富集技术主要有:液一液萃取法_5],固 相萃取法,固相微萃取],离子交换法等. 固相萃取法因其具有操作简单,分析速度快以及 可以结合多种不同的检测手段等优点受到广大分 析工作者的关注. 凹凸棒土是一种层链状的含水铝镁硅酸盐矿 物,其理想分子式为MgSi.Oz.(OH)z(OHz)? 4HOl_1”].凹凸棒土是一种具有独特的层链状 晶体结构和十分细小的棒状,纤维状晶体形态,具 有比表面积大,吸附和脱色能力强等特点,是痕量 重金属离子理想的分离富集材料口引. 凹凸棒土的晶体结构示意图[】.如图1所示, OHO 图1凹凸棒土晶体结构示意图 Fig.1Thediagrammaticsketchofthecrystal structureofattapulgite 凹凸棒土的晶体结构单元层由8个si—O四面体 以2:1型层状排列,其中的Si可以少量被李春香,等.凹凸棒土对镉(Ⅱ)和镍(Ⅱ)吸附行为的研究及分析应用 冶金分析,2010,3O(7):52—57 只有依靠吸附阳离子来保持电荷平衡.本研究利 用凹凸棒土吸附阳离子的特性来分离/富集水溶 液中的Cd计,Ni抖,达到可以利用仪器检测的目 的. 本文以活化后的凹凸棒土为吸附剂,FAAS 法为检测手段探讨了凹凸棒土对Cd【Ⅱ],Ni(Ⅱ)的吸 附行为,研究了溶液pH值,吸附剂用量,振荡和 静置时间对Cd(]I),Ni(H)吸附率的影响,考察了解 吸附剂浓度,解吸剂体积,振荡和静置时间对 Cd[Ⅱ),Ni(II)的解吸率的影响,同时考察了凹凸棒 土对Cd(]I),Ni(]I)的静态饱和吸附容量以及吸附剂 的再生性能.在优化的条件下,实测了环境样品 中的镉和镍. l实验部分 1.1主要仪器与试剂 TAS一986型原子吸收分光光度计(北京普析 通用仪器有限责任公司);pHS一3C型酸度计(上 海理达仪器厂);802离心沉淀器(上海手术器械 厂);DHG一9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海 一 恒科技有限公司,上海一恒科学仪器有限公 司);SHZ—D㈣循环水式真空泵(巩义市英峪予华 仪器厂);BS124S电子天平(北京赛多利斯仪器系 统有限公司). Ni(11)标准储备溶液:1.0mg/mL,准确称取 1.2386gNi(NO3)2?6H2O于100mL小烧杯 中,加少量水溶解,再加入2.0mLHNO.(1+1), 搅拌均匀,移入250mL容量瓶中,以水定容至刻 度;Cd(1I)标准储备溶液:1.0mg/mI,准确称取 0.5726g3CdSO?8H.O于小烧杯中,加入少量 水溶解,加入2.0mI硫酸(1+1),搅拌均匀,转 入250mL容量瓶中,定容至刻度;标准工作溶液 系列由标准储备溶液逐级稀释而成;各种干扰离 子溶液均按常规方法配置.凹凸棒土(安徽省明 光市来安县提供)