[工学]JC02章 水和废水监测06节.ppt

第六节 金属化合物的测定 水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量元素和微量元素，有些是有害于人体健康的，如汞、镉、铬、铅、砷、铜、锌、镍、钡、钒等。受“三废”污染的地面水和工业废水中有害金属化合物的含量往往明显增加。 一、铝 铝是自然界中的常量元素，毒性不大，但过量摄入人体，能干扰磷的代谢，对胃蛋白酶的活性有抑制作用。我国饮用水限值为0.2 mg/L 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 间接火焰原子吸收法 分光光度法 二、汞 汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。天然水中含汞极少，一般不超过0.1μg/L。我国饮用水标准限值为0.001mg/L。 2.测定要点 (1)水样预处理：在硫酸-硝酸介质中，加入高锰酸钾和过硫酸钾溶液消解水样，也可以用溴酸钾-溴化钾混合试剂在酸性介质中于20℃以上室温消解水样。过剩的氧化剂在临测定前用盐酸羟胺溶液还原。 (2)绘制标准曲线：依照水样介质条件，配制系列汞标准溶液。分别吸取适量汞标准溶液于还原瓶内，加入氯化亚锡溶液，迅速通入载气，记录表头的最高指示值或记录仪上的峰值。以经过空白校正的各测量值（吸光度）为纵坐标，相应标准溶液的汞浓度为横坐标，计算线性方程。 (3)水样的测定：取适量处理好的水样于还原瓶中，按照标准溶液测定方法测其吸光度，经空白校正后，由曲线方程计算汞浓度，再乘以样品的稀释倍数，即得水样中汞浓度。 （二）冷原子荧光法 该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比。 方法最低检出浓度为0.05μg/L，测定上限可达1μg/L，且干扰因素少，适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。 冷原子荧光测汞仪的工作原理示于图2-18。 （三）双硫腙分光光度法 1.方法原理 样品的预处理: 水样于95℃，在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。 3. 注意事项： 1、该方法对测定条件控制要求较严格。 2、在酸性介质中测定，常见干扰物主要是铜离子，可在双硫腙洗脱液中加入1%（m/V）EDTA二钠盐进行掩蔽。 3、还应注意，因汞处理和三氯甲烷的回收。 汞的最低检出浓度为2μg/L，测定上限为40μg/L。 方法适用于工业废水和受汞污染的地面水的监测。 三、镉 镉甚至在很低的浓度下都具有很强的毒性，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成各脏器组织的损坏，尤以对肾脏损害最为明显。还可以导致骨质疏松和软化。 镉在土壤和岩石中的自然存在，通常情况下与锌及其化合物共存。 绝大多数淡水的含镉量低于1μg/L，海水中镉的平均浓度为0.15μg/L。 镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。 （一）原子吸收分光光度法 测定镉、铜、铅、锌等元素时，可采用: (1)、(直接)火焰原子吸收分光光度法(适用于废水和受污染的水)； (2)、萃取或离子交换法富集FAAS(适用于清洁水)； (3)、石墨炉AAS(适用于清洁水，其测定灵敏度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化法严重)。 (1). 直接吸入FAAS测定镉（铜、铅、锌） 清洁水样可不经预处理直接测定；污染的地面水和废水需用硝酸或硝酸-高氯酸消解，并进行过滤、定容。 (2). 萃取FAAS测定微量镉（铜、铅） 本方法适用于含量较低，需进行富集后测定的水样。对一般仪器的适用浓度范围为：镉、铜1—50μg/L；铅10—200μg/L。 清洁水样或经消解的水样中待测金属离子在酸性介质中与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵（APDC）生成络合物，用甲基异丁基甲酮（MIBK）萃取后吸入火焰进行原子吸收分光光度测定。 当水样中的铁含量较高时，采用碘化钾-甲基异丁基甲酮（KI-MIBK）萃取体系的效果更好。其操作条件同直接吸入原子吸收法。 (3).离子交换FAAS测定微量镉（铜、铅） 用强酸型阳离子交换树脂吸附富集水样中的铜、铅、镉，再用酸洗脱后吸入火焰进行原子吸收测定。 该方法的最低检出浓度为：铜0.93μg/L；铅1.4μg/L；镉0.1μg/L。 （二）双硫腙分光光度法 原理：方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于518nm处测其吸光度，与标准溶液比较定量。 反应式：可参看书本p71，汞的反应式。 干扰情况： 水样中含铅20mg/L、锌30mg/L、铜40mg/L、锰和铁4mg/L，不干扰测定，镁离子浓度达20mg/L时，需多加酒石酸钾钠掩蔽。 本方法适用于受镉污染的天然水和