实验三-土壤对铜的吸附(环境化学实验)
污染土壤中铜离子的吸附行为研究
污染土壤中铜离子的吸附行为研究近几年来，人类对于环境保护的意识日益增强。
其中，污染土壤的问题一直备受关注。
污染土壤中的重金属离子，如铜离子，会对生态环境和人体健康造成极大的威胁。
因此，对于污染土壤中铜离子的吸附行为进行深入研究，有助于制定科学的环境治理措施。
1. 什么是铜离子的吸附？铜离子的吸附是指铜离子与土壤中的微粒子表面发生电化学反应，从而固定在土壤颗粒上的过程。
常见的土壤吸附剂有矿物质、有机物质、氧化物等。
铜离子与土壤吸附剂之间的交互作用，是影响吸附的关键因素。
2. 吸附过程的影响因素是什么？在实际操作中，铜离子的吸附行为受到许多影响因素的制约。
其中，土壤pH 值、土壤粒径、土壤结构、铜离子浓度等因素都会在不同程度上影响铜离子的吸附过程。
（1）土壤pH值：土壤pH值决定了离子在土壤中的电性，从而影响离子与土壤颗粒之间的电化学吸附作用。
一般来说，当土壤pH值低于6.5时，铜离子的吸附能力会增强。
但当pH值过低或过高时，吸附能力会下降。
（2）土壤粒径：土壤颗粒的大小也会影响铜离子的吸附。
一般来说，当土壤颗粒越小，吸附能力也越强。
（3）土壤结构：土壤结构的稳定性会影响铜离子在土壤中的迁移行为。
当土壤结构不稳定时，铜离子会更容易溶解在水中并发生迁移。
（4）铜离子浓度：铜离子浓度越高，越容易与土壤颗粒发生物理化学反应。
但高浓度铜离子会阻碍土壤颗粒的吸附功能，导致铜离子进一步污染。
3. 如何控制铜离子的吸附？对于铜离子的吸附控制，需要从多个角度考虑。
（1）改变土壤pH值：在实战中可以采用如添加钙粉、石灰等方式，改变土壤pH值，从而调整铜离子的吸附能力。
（2）增加土壤有机物质含量：土壤有机质的加入可以增加铜离子的吸附速率，从而达到降低铜离子污染的作用。
（3）选择适合的吸附剂：根据不同种类的污染物，选用合适的土壤吸附剂，可以更好地控制污染物的扩散和迁移。
4. 结语铜离子是一种常见的重金属污染物之一，对环境和人体健康造成不可忽视的影响。
土壤吸附实验 实验方案
土壤吸附实验步骤（前处理）：
1、实验所用四种金属的化学试剂分别为Cd(NO3)·4H2O （分子量：308.49。
相对原子质量：112.4）
2、112.4/308.49=0.3644 镉的浓度为0.05、0.1、0.5、1、2、5mg/L相对应的硝酸镉浓度分别为0.137mg/L、0.2744mg/L、1.3721mg/L、2.744mg/L、5.4885mg/L、13.721mg/L。
3、称量，（标准筛、塑封袋）
4、称取土样七组（包括空白样）每组10g，分别放入长颈瓶内，分别加入硝酸镉溶液至100ml定容。
5、震荡24h
6、离心10min（调平，离心管+同样数量的对称离心管）
7、过滤0.45μm。
（注射器、过滤头）
8、加入硝酸（1+1），（PH计、滴管）
9、ICP检测
土壤解吸实验步骤（前处理）：
1、用250 ml浓度为100 mg/L的镉溶液污染25 g土壤样品24 h。
2、用超纯水润洗并离心得到被污染的土壤样品（1000 mg镉/kg土）
3、向25 g污染的土壤中加入250 ml超纯水搅拌均匀，调节并保持溶液的pH为5.0。
4、不同时间从反应容器中取出搅拌均匀的土壤悬浊液样品离心，测定上清液中镉的含量。
5、考察pH值对镉解吸的影响，所用土壤样品以及土水比与上面的相同。
设置7个解吸体系，实验中分别调节每个烧杯中溶液的pH值为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0。
解吸48 h后，测定并记录溶液的pH值，离心分离，测定上清液中铅和镉的含量。
不同配比水泥土对铜离子的吸附性能研究
2.1试验材料
部清液离心，并用 0.22m 滤膜过滤，滤
水泥土自行制备，取水泥若干，按照 液稀释 100倍后，测定清液中的浓度，的
水泥量占土样的 5%，9%，12%与土样、 浓度由同济大学环境科学与工程学院重
水掺和，并将它们用拌棒在容器中充分 点实验室利用电感耦合等离子发射光谱
搅拌，混合均匀，制备成不同配比的水泥 仪测得。
(g)。
3 水泥土吸附效果分析
3.1不同配比水泥土对吸附的动力学特 征
5%、9%和 12% 水泥土各测定 7个 吸附时间点溶液中的浓度，百分吸附率 一时间曲线见图 1。由图可知：这三种水 泥土对的吸附过程是很快的，在 0-3h 内溶液中浓度降低较快，分别达 35.19% （5% 水 泥 土），39.67%（9% 水 泥 土）， 50.28%（12%水泥土），此后速度减慢， 72h后基本达到吸附平衡状态。随着水 泥掺量的增多，水泥土对的吸附能力也 相应增加，9%和 12%的水泥土对的吸 附能力相当，平衡吸附率为 94.88%和 99.65%，较大于 5%水泥土，其平衡吸附 率为 76.73%。
本文研究了不同配比的复合建筑材 中的重金属离子浓度）。
料水泥土 （水泥掺量占土样 5%、9%、 2.3动态吸附试验方法
12%）对铜吸附的动力学特征、吸附等温 线型式，探讨复合型材料水泥土对铜的
使 用 CuSO4 配 制 了 浓，5%、9%、12% 配比
吸附能力，与之前国内外研究较单一的 水泥土分别称重 0.5g，各 7份置于 7个
型模拟实验分析了水泥土墙屏障厚度和 在表 1中。
水泥掺量对重金属离子隔离效果的影 2.2试剂和仪器
响，同时应用数值模拟方法求解了锌离
主要试剂：无水硫酸铜（CuSO4），分
土壤对重金属离子的吸附
土壤对重金属离子的吸附土壤对重金属离子的吸附是环境污染和生态修复领域的重要研究内容。
重金属离子如铜、铅、锌、镉等在环境中含量过高时，会对人类和生态系统产生危害。
土壤作为环境中重金属离子的重要“过滤器”和“储存库”，对其吸附行为的研究有助于深入理解重金属离子的环境行为和生态风险。
首先，土壤对重金属离子的吸附主要取决于土壤的理化性质。
土壤的有机质、pH值、阳离子交换容量（CEC）等都是影响其吸附重金属离子的关键因素。
有机质可以通过配位作用与重金属离子形成络合物，增强土壤对重金属的吸附能力。
pH 值则通过影响土壤表面的电负性来影响吸附，而CEC则反映了土壤对阳离子的吸附能力。
其次，重金属离子的性质如离子半径、电荷数和极化率等也对其在土壤中的吸附有影响。
一般来说，离子半径小、电荷数高、极化率低的重金属离子更易被土壤吸附。
此外，重金属离子的浓度、吸附时间、温度等也会影响其在土壤中的吸附行为。
关于土壤对重金属离子的吸附机制，主要有离子交换、专性吸附和表面络合等。
离子交换是土壤表面离子与重金属离子在静电作用下的交换，专性吸附则是土壤表面的特定基团与重金属离子形成配位键的吸附。
表面络合则是土壤表面的配位基团与重金属离子形成稳定的络合物的吸附。
在实际的环境中，土壤对重金属离子的吸附还受到许多环境因素的影响。
例如，土壤中的水分含量会影响土壤表面的湿润程度，从而影响其吸附能力。
土壤中的氧化还原状态会影响重金属离子的溶解度和化学形态，从而影响其吸附行为。
此外，土壤中的生物活动和微生物群落也会影响其对重金属离子的吸附。
土壤对重金属离子的吸附过程是一个复杂的多相反应过程，涉及物理、化学和生物等多个方面。
这一过程受到多种因素的影响，包括前述的土壤理化性质、重金属离子性质和环境因素等。
对这一过程的深入理解和研究，有助于我们更好地理解和预测土壤环境中的重金属行为，对于环境保护和污染治理等方面具有重要的意义。
对于土壤对重金属离子的吸附研究，未来的研究方向也很多。
实验六土壤对铜的吸附
实验六土壤对铜的吸附实验六土壤对铜的吸附一．实验目的1. 掌握制作土壤对铜的吸附等温线,并求得Freundlich 方程中的K 、n 值。
2. 了解pH 对土壤对铜吸附作用的有关因素。
二．实验原理铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
因此，研究土壤对铜的吸附特性，有助于了解铜进入土壤后的变化规律，从而为合理施用铜肥及处理土壤的铜污染提供理论依据。
不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
而对吸附影响比较大的是pH.。
为此，本实验通过向土壤中调节待吸附铜溶液的pH ，分别测定不同pH 条件对土壤吸附铜的影响。
土壤对铜的吸附可采用Freundlich 吸附等温式来描述。
即：X ＝K*C 1/n (1)式中：X ——土壤对铜的吸附量，mg/g ；C ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L ；K ，n ——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich 吸附等温式两边取对数，可得：1g X = lgK +n 1lgC (2)以1gX 对1gC 作图可求得常数K 和n ，将K 、n 代人Freundlich 吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich 吸附等温式方程，由此可确定吸附量（X ）和平衡浓度(C)之间的函数关系。
三．仪器和试剂1. 仪器(1) 原子吸收分光光度计。
(2) 恒温振荡器。
(3) 离心机。
(4) 酸度计。
(5) 复合电极。
(6) 容量瓶：50 mL ，250 mL ，500 mL 。
(7) 聚乙烯塑料瓶：50 mL 。
2. 试剂(1) 二氯化钙溶液(0.01 mol/L)：称取1.5 g CaC12 · 2H 2O 溶于1L 水中。
(2) 铜标准溶液（1000 mg/L ）：将0.5000 g 金属铜（99.9%）溶解于30 mLl:1HNO 3中，用水定容至500 mL 。
(3) 50 mg/L 铜标准溶液：吸取25 mL 1000 mg/L 铜标准溶液于500 mL 容量瓶中，加水定至刻度。
土壤对铜的吸附剖析
土壤对铜的吸附XXX指导老师：XXXX摘要重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。
其中又以吸附作用最为重要。
铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。
进人到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。
因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。
本次实验就土壤对铜的吸附做了标准曲线的绘制、吸附平衡时间的测定以及土壤对铜吸附量的测定。
实验原理土壤对铜的吸附可采用Freundlich 吸附等温式来描述。
即： Q ＝Kρ1/n 式中：Q ——土壤对铜的吸附量，mg/g ； ρ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L ；K ，n ——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich 吸附等温式两边取对数，可得： 1g Q = lgK +n1lg ρ 以1gQ 对1g ρ作图可求得常数K 和n ，将K 、n 代人Freundlich 吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich 吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q ）和平衡浓度(ρ)之间的函数关系。
仪器与试剂1仪器原子吸收分光光度计；恒温振荡器；离心机；酸度计；50mL 容量瓶；聚乙烯塑料瓶。
2试剂(1) 0.01mol/L 的NaNO 3溶液。
(2) 铜标准溶液（1000 mg/L ）：将0.5000 g 金属铜（99.9%）溶解于30 mL l:1HNO 3中，用水定容至500 mL 。
(3) 50 mg/L铜标准溶液：吸取25 mL 1000 mg/L铜标准溶液于500 mL容量瓶中，加水定至刻度。
(4) 硫酸溶液：0.5 mol/L。
(5) 氢氧化钠溶液：1 mol/L。
(6) 铜标准系列溶液（pH=2.5）：分别吸取10.00、15.00、20.00、25.00、30.00 mL 的铜标准溶液于250 mL烧杯中，加0.01 mol/L CaCl2溶液，稀释至240 mL，先用0.5 mol/L H2SO4调节pH＝2，再以1 mol/L NaOH溶液调节pH＝2.5，将此溶液移入250 mL容量瓶中，用0.01 mol/L CaCl2溶液定容。
土壤对铜的吸附
土壤对铜的吸附XXX指导老师：XXXX摘要重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。
其中又以吸附作用最为重要。
铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。
进人到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。
因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。
本次实验就土壤对铜的吸附做了标准曲线的绘制、吸附平衡时间的测定以及土壤对铜吸附量的测定。
实验原理土壤对铜的吸附可采用Freundlich 吸附等温式来描述。
即： Q ＝Kρ1/n式中：Q ——土壤对铜的吸附量，mg/g ； ρ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L ；K ，n ——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich 吸附等温式两边取对数，可得： 1g Q = lgK +n1lg ρ 以1gQ 对1g ρ作图可求得常数K 和n ，将K 、n 代人Freundlich 吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich 吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q ）和平衡浓度(ρ)之间的函数关系。
仪器与试剂1仪器原子吸收分光光度计；恒温振荡器；离心机；酸度计；50mL 容量瓶；聚乙烯塑料瓶。
2试剂(1) 0.01mol/L 的NaNO 3溶液。
(2) 铜标准溶液（1000 mg/L ）：将0.5000 g 金属铜（99.9%）溶解于30 mL l:1HNO 3中，用水定容至500 mL 。
(3) 50 mg/L铜标准溶液：吸取25 mL 1000 mg/L铜标准溶液于500 mL容量瓶中，加水定至刻度。
(4) 硫酸溶液：0.5 mol/L。
(5) 氢氧化钠溶液：1 mol/L。
(6) 铜标准系列溶液（pH=2.5）：分别吸取10.00、15.00、20.00、25.00、30.00 mL 的铜标准溶液于250 mL烧杯中，加0.01 mol/L CaCl2溶液，稀释至240 mL，先用0.5 mol/L H2SO4调节pH＝2，再以1 mol/L NaOH溶液调节pH＝2.5，将此溶液移入250 mL容量瓶中，用0.01 mol/L CaCl2溶液定容。
土壤吸附铜实验报告
一、实验目的1. 了解土壤对铜的吸附作用及其影响因素。
2. 探究不同土壤类型、pH值和有机质含量对土壤吸附铜的影响。
3. 为土壤重金属污染治理提供理论依据。
二、实验材料与仪器1. 实验材料：- 土壤样品：采集于某地区农田、林地、草地等不同土壤类型。
- 铜离子溶液：浓度为0.1mol/L。
- 腐殖质：市售天然腐殖质。
- pH调节剂：NaOH、HCl。
2. 实验仪器：- 电子天平- pH计- 烧杯- 移液管- 恒温水浴锅- 滴定管- 离心机- 紫外可见分光光度计三、实验方法1. 土壤样品处理：将采集的土壤样品自然风干，过筛（筛孔直径为2mm），备用。
2. 吸附实验：1）将不同土壤样品分别称取5.0g，置于烧杯中。
2）加入50mL 0.1mol/L铜离子溶液，充分混合。
3）调节溶液pH值至不同水平（如pH 3、5、7、9、11）。
4）将烧杯置于恒温水浴锅中，在25℃下恒温吸附2小时。
5）用离心机离心分离土壤与溶液，取上层清液测定铜离子浓度。
6）重复上述步骤，研究不同土壤类型、有机质含量对土壤吸附铜的影响。
3. 数据处理：1）根据实验数据，计算不同条件下土壤对铜的吸附量。
2）分析不同土壤类型、pH值和有机质含量对土壤吸附铜的影响。
四、实验结果与分析1. 不同土壤类型对土壤吸附铜的影响实验结果表明，不同土壤类型对铜的吸附能力存在差异。
农田土壤对铜的吸附量最大，林地土壤次之，草地土壤吸附量最小。
2. pH值对土壤吸附铜的影响实验结果显示，随着pH值的增加，土壤对铜的吸附量逐渐降低。
当pH值为3时，土壤对铜的吸附量最大；当pH值为11时，吸附量最小。
3. 有机质含量对土壤吸附铜的影响实验结果表明，有机质含量越高，土壤对铜的吸附量越大。
当有机质含量为2%时，土壤对铜的吸附量最大。
五、结论1. 土壤对铜的吸附作用受土壤类型、pH值和有机质含量等因素的影响。
2. 农田土壤对铜的吸附能力最强，林地土壤次之，草地土壤吸附能力最弱。
水田土壤对铜离子吸附性能的试验研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｉ ｓｏ ｉ ｏ ｌ ｒ ｍ ａ ｄ ｅ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｉ ｗｈ ｃ ａ ｏ ｅ ｎ ｐ ａ ｔ ｄ ｉ ｅ ｈ ｎ ｗ ｒ ｔ ｄ ｅ ｓｒ ｃ： ｓｒ ｔ ｒｐ ｒ ｅ ｆ ｏ ｔ Ｃｕ ｎ ｓ ｉ ｆ ｏ ａｐ ｄ ｙ ｆ ｌ ｎ ｈ ｏｌ ｉｈ ｈ ｓｎ ｔｂ ｅ ｌｎ ｅ ｎ Ｌ ｓ ａ ｅ ｅ ｓｕ ｉｄ ｉ ｂ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｉ ａ ｉｎ ｂ ｌｎ ｅ ｍｅ ｈ ｄ Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ｈ ｗｅ ａ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｏ ｕ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄｗｉ ｅｉ ｃ ｅ ｓ ｆ Ｈ ｄ ｉ ｉ ａ ｙｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅｏ ｃｌ ｔ ａ ａ ｃ ｔ ｏ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｄ ｔ ｔ ｓ ｒ ｔ ｆＣ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｔ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ａ ｔ ｌ ｌ ｏ ｓ ｈ ａ ｏ ｈｈ ｐ ｎ ｎ ｉ
第３ 卷第１ 期 ６ １ ２ １ 年１ 月 ０１ １
环境科学与管理
ＥＮ弋ｒＲ ＮＭ ＥＮＴＡＬ Ｉ ｏ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ Ａ ＮＡＧＥＭ ＥＮＴ Ｍ
Ｖｏ ３ ｏ １ Ｌ ６ Ｎ ．ｉ Ｎｖ２ ｌ ｏ ０１
文章编号 ：１７ — １９（ ０ １ １ ０ ２— ５ ６ ４ ６ ３ ２ １ ）１— １ ０ ０
铜矿 产的开采 、冶炼厂三废 的排 放、含铜杀菌剂和
农药 化肥 的长 期 大量 使用 以及城 市污 泥 的堆 肥利 用 ，使土 壤含 铜 量达 到 原始 土壤 的几 倍甚 至 几十 倍 ，远远超 出了土壤环 境的承载力 ｎ。重 金属不能
决于 重金属 在土壤 溶液中的浓度，而土壤溶液 中重
水 田土壤对 铜离子吸 附性 能的试验研究
韩耀 霞 ，杨 贤有
（ ． 山师范学院 化学与生命科学学院，６ ４ ０ ；２ Ｉ乐 １ ０ ４ ．四川君和环保工程有 限公司，四川 乐 山 ６ ４ ０ ） １０ ０
土壤对铜的吸附实验-2009
土壤对铜的吸附实验-2009预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制土壤对铜的吸附实验一、实验目的重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附-解吸作用、配合-解离作用、沉淀-溶解作用、氧化-还原作用等，其中吸附作用是重要的迁移转化过程，土壤对重金属吸附能力的大小直接影响土壤中重金属的活性，进而对重金属的环境生态效应产生重要影响。
因此，研究土壤重金属的吸附特征对正确评价土壤中重金属的环境生态效应具有重要意义。
二、实验原理土壤对重金属的吸附包括吸附动力学和吸附热力学。
吸附动力学特征一般可用双常数速率方程lgY=lgK+(1/n)lgt和Elovich方程Y=K+(1/a)lnt描述，两方程中K值的大小均可以反映吸附速率的大小。
吸附热力学特征可以用Freundlich方程lgY=lgK+(1/n)lgC(lgK 值越大吸附量越大，1/n值越大吸附力越强)和Langmuir方程1/Y=1/M+(K/M)(1/C)描述(Y吸附量，C 是平衡液吸附质浓度，M是最大吸附量，K是与能量项有关的常数，是吸附结合能常数，对离子交换反应来说是吸附解吸平衡常数，MBC=M*K为最大缓冲容量)。
Freundlich方程中的K值反映了土壤对重金属的吸附能力大小，K值越大吸附能力越大；Langmuir方程中的M是土壤对重金属的最大吸附量。
三、仪器与试剂常用玻璃仪器、离心管、振荡器、离心机、原子吸收分光光度计用0.01MNaNO3溶液配制1、5、10、20、50、100、150、200mg/L铜标准溶液各500mL备用。
四、实验步骤1、土壤的采集与制备2、各类溶液的配制3、标准曲线的绘制吸取50mg/L的铜标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL分别置于50mL容量瓶中，加2滴0.5mol/L的H2SO4，用蒸馏水定容，其浓度分别为0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mg/L。
土壤对铜的吸附PPS
一、实验目的
1.掌握制作土壤对铜的吸附等温线，并求得 Freundlich方程中K、n值； 2.学习原子吸收分光光度计的使用方法； 3.了解pH值对土壤吸附铜的影响。
二、实验原理
铜是植物生长的微量营养元素； 土壤对铜具有吸附作用，可用Freundlich方程来描述：X=K· C1/n 或可写成直线型方程：lgX=lgK+ 1/nlgC
500mL 烧杯
三、实验内容
3.土壤对铜的吸附
编号
内容（步骤） 50mL 聚乙烯塑料瓶 土壤样品质量m(g) 标准系列溶液25.00mL 1 ~1.5 1# 2 ~1.5 2# 3 ~1.5 3# 4 ~1.5 4# 5 ~1.5 5#
恒温（25℃）振荡
离心管 10mL混浊液离心分离 清液 1mol· L-1HNO3
0 0.00
1 1.00
2 2.00
3 3.00
4 4.00
ห้องสมุดไป่ตู้
5 5.00
2
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
注：灯电流 乙炔流量
mA、狭缝 nm、波长 nm、 L· min-1、空气流量 L· min-1
三、实验内容
2.pH=2.5/3.0/3.5/4.0铜标准系列溶液的配制
编号 步骤 ( )mgCu· L-1标准溶液/mL 0.1mol· L-1KNO3溶液 蒸馏水稀释 冰醋酸溶液调节/mL 1mol· L-1NaOH溶液调节 500mL 容量瓶 蒸馏水定容 标准系列溶液浓度C1/mg· L-1 1# 20.00 50mL ~450mL 8 2.5/3.0/3.5/4.0 500mL 2# 30.00 3# 40.00 4# 50.00 5# 60.00
土壤中铜的测定
原子吸收分光光度法测定土壤中的铜一、实验目的：（一）学习测定铜的技术；（二）掌握原子吸收分光光度法的原理。
二、实验意义：土壤是植物生长的基地，是动物、人类赖以生存的物质基础，因此，土壤质量的优劣直接影响人类的生产、生活和发展。
但由于近些年人们不合理地施用农药、进行污水灌溉等致使各类污染物质通过多种渠道进入土壤。
当污染物进入土壤的数量超过土壤自净能力时，将导致土壤质量下降，甚至恶化，影响土壤的生产能力。
此外，通过地下渗漏、地表径流还将污染地下水和地表水。
我国土壤常规监测项目中，金属化合物有镉、铬、铜、汞、铅、铜；非金属无机化合物有砷、氰化物、氟化物、硫化物等；有机化合物有苯并（a）芘、三氯乙醛、油类、挥发酚、DDT、六六六等。
地壳中铜的平均含量约为70mg/kg；全球土壤中铜的含量范围一般在2—100mg/kg之间，平均含量为20mg/kg；我国土壤中铜的含量在3—300mg/kg之间，平均含量为22mg/kg。
土壤的铜含量常常与其母质来源和抗风化能力有关，因此也与土壤质地间接相关。
土壤中的铜大部分来自含铜矿物——孔雀石、黄铜矿及含铜砂岩等。
一般情况下，基性岩发育的土壤，其含铜量多于酸性岩发育的土壤，沉积岩中以砂岩含铜最低。
各类土壤的含铜量按多少排列如下：砂姜黑土（25.49mg/kg）＞潮土（22.48mg/kg）＞褐土（22.18mg/kg）＞盐碱土（18.78mg/kg）＞棕壤（17.81mg/kg）＞黄棕壤（15.58mg/kg）＞风沙土（8.44mg/kg）。
我国土壤表层或耕层中铜含量的背景值范围为7.3—55.1mg/kg（不同地区有不同的背景值）。
土壤中铜的环境质量标准见表一，卫生标准见表二。
表一土壤中铜的环境质量标准值（GB15618—1995）单位：mg/kg级别一级二级三级土壤pH值自然背景<6.5 6.5～7.5 >7.5 >6.5农田等≤ 35 50 100 100 400果园≤ — 150 200 200 400表二土壤中铜的卫生标准（GB11728—89）土壤中铜的阳离子交换量（毫克当量/100g干土）<10 10—20 >20土壤中的最高容许浓度（mg/kg）50 150 300三、实验方法和原理：（一）方法土壤污染监测的常用方法有：重量法——适用于测定土壤水分；容量法——适用于浸出物中含量较高的成分如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等测定；气相色谱法——适用于有机氯、有机磷及有机汞等农药的测定；分光光度法（AAS、AES、AFS）——适用于重金属如Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、Zn等组分的测定。
实验三-土壤对铜的吸附(环境化学实验)
实验五 土壤对铜的吸附土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气降尘等。
过量的载金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。
由于重金属不能被土壤中的微主物所降解，因此可在土壤中不断地积累，也可为植物所富集并通过食物链危害气体健康。
重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。
其中又以吸附作用最为重要。
铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。
进人到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。
因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。
一、实验目的1. 了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。
2. 学会建立吸附等温式的方法。
二、实验原理不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH.。
为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节待吸附铜溶液的pH ，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响。
土壤对铜的吸附可采用Freundlich 吸附等温式来描述。
即：Q ＝K ρ1/n式中：Q ——土壤对铜的吸附量，mg/g ；ρ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L ；K ，n ——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich 吸附等温式两边取对数，可得： 1g Q = lgK + n1lg ρ 以1gQ 对1g ρ作图可求得常数K 和n ，将K 、n 代人Freundlich 吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich 吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q ）和平衡浓度(ρ)之间的函数关系。
三、仪器和试剂1. 仪器(1) 原子吸收分光光度计。
(2) 恒温振荡器。
(3) 离心机。
(4) 酸度计。
(5) 复合电极。
(6) 容量瓶：50 mL，250 mL，500 mL。
实验四土壤对Cu的吸附实验
实验四土壤对Cu的吸附实验一、实验目的1. 掌握土壤对Cu吸附实验原理和方法；2. 掌握土壤对Cu的吸附等温线的制作方法；3. 了解土壤对Cu吸附的影响因素；4. 学习使用原子吸收光谱仪测定土壤中Cu的操作方法。
二、实验原理Cu是生物必需元素，Cu缺乏会影响生物生长。
Cu易被土壤吸附，并在土壤中积累。
当它超过一定的临界值时，便会进入食物链，从而对人类造成危害。
因此研究Cu在土壤中的吸附和解吸作用具有重要的意义。
Cu的吸附行为受很多因素的影响，包括土壤类型、pH 值、有机质含量、离子交换、络合和氧化-还原条件等。
土壤（颗粒物）对重金属（溶质）的吸附是一个动态平衡过程，固定的温度条件下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面的吸附量（X）与溶液中溶质平衡浓度（C）之间的关系可以用吸附等温线来表达。
目前常用 Freundlich 和 Langmuir 方程来描述土壤体系中的吸附现象。
一定温度下（25℃），向土壤中按一定土液比加入不同浓度的Cu标准溶液，当吸附达到基本平衡后，以Cu的加入量对土壤吸Cu量作图，就得到土壤对Cu的等温吸附曲线。
土壤对铅的吸附量一般符合Langmuir和Freundlich方程，通过计算可得出吸附数据与这两个理论模式的拟合程度。
Langmuir方程的形式为：X=KC Xmax/(1+KC) （1）式中C为吸附平衡时Cu溶液的浓度（mg/L），X为土壤对Cu的吸附量（mg/g），Xmax为最大吸附量（mg/g），K为与吸附结合能有关的常数（L/mg）。
（1）式也可以改写为线性方程：C/X = 1/K + C/Xmax （2）Freundlich方程的形式为：X=KC1/n （3）式中： X为土壤对Cu的吸附量（mg/g）C 为平衡溶液中汞的浓度（mg/L）K，n 为经验常数，其值决定于离子种类吸附剂性质及温度等。
（3）式也可以写成直线型方程：lgX=lgK+(1/n)lgC （4）以 lgX对lgC 作图可得一直线，lgK为截距，1/n为斜率。
土壤对铜的吸附
土壤对铜的吸附简介铜是一种常见的地球元素，在自然界中广泛存在。
它被广泛用于众多应用中，包括电子、建筑、化工等等。
然而，铜在环境中的大量释放已成为日益严重的问题，由此引发了严重的水和土壤污染。
土壤对铜的吸附是影响土壤环境中铜浓度的主要因素之一，因此对土壤吸附铜的了解是保护环境和减少污染的关键所在。
土壤和有机质中的矿物质都具有大量的负电荷，这些负电荷可以吸附自由阳离子，例如铜。
当铜进入土壤中时，它不断向负电荷点移动，直到与之相遇。
吸附铜的物质包括土壤粒子表面负电荷，氧化铁、铝和锰等氧化物表面，以及有机物分子的配体（如腐殖质，蛋白质和氨基酸等）。
这种吸附大多是反应性，因为铜离子可以与这些物质化学结合，从而形成铜复合物。
土壤对铜的吸附程度受到许多因素的影响，例如土壤性质、铜和土壤颗粒的质量和形态、pH和温度等。
其中，土壤性质是影响土壤对铜吸附能力的最重要因素之一。
许多研究已表明，铜吸附在粘土类土壤中最为广泛，而砂壤土中的铜吸附能力最弱。
这是因为粘土中有更大的比表面积和更多的吸附位点，因此能够提供更多的吸附机会。
同时，铜离子在酸性环境中更容易被土壤吸附，而在碱性环境中，铜离子的流动更加活跃。
土壤对铜的吸附过程可以分为两种类型，一种是快速吸附（通常在几小时内发生），它主要由外表面和交换吸附位点实现。
另一种是缓慢吸附，它可以持续数天或数周，主要由更深的吸附位点（包括孔隙内部和氧化物表面等）实现。
由于土壤对铜吸附能力受到许多因素的影响，因此吸附动力学和热力学通常需要通过实验来确定。
热力学研究表明，吸附铜在温度升高时会显著增加，因为吸附反应是放热反应。
结论总之，土壤对铜的吸附足以在一定程度上减少铜在土壤环境中的扩散和迁移。
然而，铜的过量积累仍然是世界范围内面临的重要问题，因此，在污染物的种类和浓度不断增加的情况下，土壤吸附铜的机制和影响因素需要更多的研究。
在实际应用中，需要实施有效的土壤修复措施，以使污染土壤从铜中得到解脱，并减少对环境的影响。
土壤中铜离子的测定
土壤中铜离子的测定在我们的生活中，土壤可真是个神奇的家伙。
它不仅仅是植物扎根的地方，更是许多化学元素的宝库。
你可知道，铜离子这个小家伙在土壤里的作用可是大大的。
今天咱们就来聊聊如何测定土壤中的铜离子，看看这个过程有多有趣。
咱们得知道，铜离子在土壤中可不是什么多余的东西。
它可是植物生长、酶活性、光合作用中不可或缺的元素。
试想一下，如果植物缺了铜，那可真是难以茁壮成长，可能就跟缺了水一样，干巴巴的，毫无生气。
所以，测定土壤中的铜离子就显得特别重要了。
咱们就要动手了。
咱们先要准备一些材料。
嘿，别担心，这些东西可不是高科技的玩意儿。
简单的土壤样品，水，几种化学试剂，还有最重要的，咱们的工具：试管、量筒和一些搅拌棒。
对了，记得带上手套哦，安全第一嘛。
找个地方把土壤样品放在一起，随便挑一块干净的地方就行。
然后，咱们把土壤和水混合，搅拌均匀。
这个过程可有趣了，像在做泥巴一样！水和土壤碰撞着，溅起来的水珠真是让人感觉像是在玩泥巴游戏。
搅拌的时候，想象一下土壤里的小生物们在欢快地游泳。
搅拌均匀后，静置一会儿，让固体颗粒沉淀下去。
等一等，这个过程有点像等待一壶好茶泡开，慢慢来，越等越香。
当土壤沉淀下去后，咱们就可以用上层的液体了。
用量筒把上层的液体倒出来，别急，动作要轻柔，生怕把沉淀也带上去。
咱们就要加上几种试剂了。
嘿，这里可得小心，试剂可不是随便加的，要按照说明书来哦。
加上试剂后，咱们又要搅拌一会儿，看看液体的颜色变化。
你一定会惊讶，这种颜色变化就像魔法一样，让人目不暇接。
在这个过程中，咱们的心情也是随着颜色的变化而变化，兴奋、期待，甚至有点小紧张。
咱们可以通过比色法来测定铜离子的浓度。
用比色计对比颜色，看看到底有多少铜离子在里面。
嘿，这种感觉就像是侦探破案一样，找到隐藏的秘密！测定的结果可不仅仅是个数字，它告诉我们土壤的健康状况，植物的生长能否顺利进行。
如果发现铜离子过少，那就要想办法补充了，别让小植物们饿着肚子。
泥沙颗粒表面吸附铜离子的分布特征的实验研究
泥沙颗粒表面吸附铜离子的分布特征的实验研究
实验研究铜离子在泥沙颗粒表面的吸附特征是一项有重要意义的研究，它可以为我们解释从宏观上了解铜污染的细节，以及人类干扰水体质量，以及表面硬化的潜在危险。
本文综述了基于实验的泥沙颗粒表面吸附铜离子的分布特征。
实验结果表明，铜离子在泥沙颗粒表面具有不同的分布特征，在低浓度铜溶液中，铜离子分布依次是具有几何缩放比例和几何平均比例的薄壳表面分布模式；在高浓度铜溶液中，铜离子分布呈现出重叠分布和呈现出更均匀分布特征的“凸块”表面模式。
除了上述实验分析，研究人员还研究了泥沙颗粒表面上铜离子的变化规律，结果表明，铜离子的分布因浓度的增加而发生变化，并且色消效应明显.此外，不同粒径的泥沙颗粒表面吸附铜离子的特征也存在差异。
本研究的结果表明，铜离子在泥沙颗粒表面上的吸附分布特征可以帮助我们了解水体污染的基本规律，可以作为用于减少铜污染的有效控制措施。
未来，还需继续研究不同温度下铜离子在泥沙颗粒表面的吸附分布特征，认识更深入的铜污染控制机制。
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实验五 土壤对铜的吸附
土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气降尘等。
过量的载金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。
由于重金属不能被土壤中的微主物所降解，因此可在土壤中不断地积累，也可为植物所富集并通过食物链危害气体健康。
重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。
其中又以吸附作用最为重要。
铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。
进人到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。
因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。
一、实验目的
1. 了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。
2. 学会建立吸附等温式的方法。
二、实验原理
不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH.。
为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节待吸附铜溶液的pH ，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响。
土壤对铜的吸附可采用Freundlich 吸附等温式来描述。
即：
Q ＝K ρ1/n
式中：Q ——土壤对铜的吸附量，mg/g ；
ρ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L ；
K ，n ——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich 吸附等温式两边取对数，可得： 1g Q = lgK + n
1lg ρ 以1gQ 对1g ρ作图可求得常数K 和n ，将K 、n 代人Freundlich 吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich 吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q ）和平衡
浓度(ρ)之间的函数关系。
三、仪器和试剂
1. 仪器
(1) 原子吸收分光光度计。
(2) 恒温振荡器。
(3) 离心机。
(4) 酸度计。
(5) 复合电极。
(6) 容量瓶：50 mL，250 mL，500 mL。
(7) 聚乙烯塑料瓶：50 mL。
2. 试剂
(1) 二氯化钙溶液(0.01 mol/L)：称取1.5 g CaC12 · 2H2O溶于1L水中。
(2) 铜标准储备溶液（1000mg/L）：准确称取1.000g金属铜(99.9%)置于150mL烧杯中，加入(1+1) 硝酸20mL.加热溶解后，加入(1+1)硫酸10mL并加热置冒白烟。
冷却后，加水溶解并转入1000mL容量瓶中，用水定溶至标线，此溶液1.00mL含1.00mg铜。
(3) 5 mg/L(5.00μg/mL)铜标准使用溶液：取上述铜标准储备溶液5.00mL，于1000mL容量瓶中，用水定溶至标线。
(4) 硫酸溶液：0.5 mol/L。
(5) 氢氧化钠溶液：1 mol/L。
(6) 铜标准系列溶液（pH=2.5）：分别吸取10.00、15.00、20.00、25.00、30.00 mL 1000mg/L的铜标准溶液于250 mL烧杯中，加0.01 mol/L CaCl2溶液，稀释至240 mL，先用0.5 mol/L H2SO4调节pH＝2，再以1 mol/L NaOH溶液调节pH＝2.5，将此溶液移入250 mL容量瓶中，用0.01 mol/L CaCl2溶液定容。
该标准系列溶液浓度为40.00、60.00、80.00、100.00、120.00 mg/L。
按同样方法，配制pH= 5.5的铜标准系列溶液。
(7) 腐殖酸（生化试剂）。
(8) 1号土壤样品：将新采集的土壤样品经过风干、磨碎，过0.15 mm (100目）筛后装瓶备用。
(9) 2号土壤样品：取1号土壤样品300g，加人腐殖酸30g，磨碎，过0.15mm（100目）筛后装瓶备用。
(10)10%(m/v)盐酸羟胺溶液：将50g盐酸羟胺溶于水并稀释至500mL；
(11) 0.2%(m/v)新亚铜灵溶液：称取0.2g新亚铜灵溶于100mL甲醇中；
(12)37.5% (m/v )柠檬酸钠溶液：将150g柠檬酸钠溶于400mL水中，加入10%(m/v) 盐酸羟胺溶液5mL和新亚铜灵溶液l0mL，用50mL氯仿萃取除去其中杂质铜，弃去有机层；
(13)乙酸-乙酸钠缓冲液：将100g三水合乙酸钠溶于适量水中，再加入6mol/L的乙酸溶液13mL，定容至500mL，混匀。
此溶液的pH值约为5.7。
四、实验步骤
1. 标准曲线的绘制
准确吸取5.00μg/mL铜标使用准液0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，5.00mL，于25mL比色管中，加水至15.0mL，依次加入盐酸羟胺溶液1.5mL，柠檬酸钠溶液3mL，乙酸-乙酸钠缓冲液3mL，新亚铜灵溶液1.5mL，混匀，加水至标线，充分混匀，静置5min。
以试剂空白为参比，用50mm比色皿于457nm处测定吸光度，每个实验点重复3次，以铜液浓度作为横坐标，吸光度A平均值作为纵坐标，绘制标准曲线。
2. 土壤对铜的吸附平衡时间的测定
(1) 分别称取1、2号土壤样品各8份，每份1g于50 mL聚乙烯塑料瓶中。
(2) 向每份样品中各加人50 mg/L铜标准溶液50 mL。
(3）将上述样品在室温下进行振荡，分别在振荡0.5、1、1.5、2、2.5和3h后，离心分离，迅速吸取上层清液10 mL于50 mL容量瓶中，加2滴0.5 mol/L的H2SO4溶液，用水定容后，取水样15ml按照标准曲线绘制的方法的测定吸光度。
以上内容分别用pH为2.5和5.5的100 mg/L的铜标准溶液平行操作。
根据实验数据绘制溶液中铜浓度对反应时间的关系曲线，以确定吸附平衡所需时间。
3. 土壤对铜的吸附量的测定
(1) 分别称取1、2号土壤样品各10份，每份1g，分别置于50mL聚乙烯塑料瓶中。
(2) 依次加入50 ml pH为2.5和5.5、浓度为40.00、60.00、80.00、100.00、120.00 mg /L 铜标准系列溶液，盖上瓶塞后置于恒温振荡器上。
(3) 振荡达平衡后，取15 mL土壤浑浊液于离心管中，离心10 min，吸取上层清液10 mL于50 mL容量瓶中，加2滴0.5 mol/L的H2SO4溶液，用水定容后，取
水样15ml 按照标准曲线绘制的方法。
(4) 剩余土壤浑浊液用酸度计测定pH 。
五、数据处理
1. 土壤对铜的吸附量可通过下式计算：
Q = W V 1000)(0ρρ-
式中：Q ——土壤对铜的吸附量，mg/g ；
ρ0——溶液中铜的起始浓度，mg /L ；
ρ——溶液中铜的平衡浓度，mg/L ；
V ——溶液的体积，mL ；
W ——烘干土样重量，g 。
由此方程可计算出不同平衡浓度下土壤对铜的吸附量。
2. 建立土壤对铜的吸附等温线
以吸附量(Q)对浓度(ρ)作图即可制得室温下不同pH 条件下土壤对铜的吸附等温线。
3. 建立Freundlich 方程
以1g Q 对1g ρ作图，根据所得直线的斜率和截距可求得两个常数K 和n ，由此可确定室温时不同pH 条件下不同土壤样品对铜吸附的Freundlich 方程。
六、思考题
1. 土壤的组成和溶液的pH 值对铜的吸附量有何影响？为什么？
答：（1）、1#、2#土样相比，2#土样增加了10%的腐殖酸，实验结果表明2#土样对铜的吸附量明显大于1#土样。
说明土壤有机质能增加土壤对Cu 2+的吸附。
这是因为有机质对重金属元素具有络合作用。
有机质含量越高，对重金属络合作用越强，吸附的重金属也越多。
pH 值的影响：随着pH 增加，铜的吸附量增加，且溶液pH 均有部分下降。
其中2#土样pH 下降更大。
2. 本实验得到的土壤对铜的吸附量应为表观吸附量，它应当包括铜在土壤表面上哪些作用的结果？
答：（2）、主要是土壤胶体表面电荷、表面空穴、表面羟基、表面有机官能团等
与铜发生配位作用。
备课：
1、实验过程中学生操作方面需要提醒的：
（1）、因为PE瓶为50ml，而所加溶液是50ml，所以在放液到尾部时，应小心，时刻注意液体的流出情况，以免液体被移液管下部的尖嘴部分倒吸；
（2）、振荡时，PE瓶横躺放在振荡器中，这样振荡更为均匀，但要时刻注意是否有漏液现象。
（3）、原子吸收测定之前，样品要充分摇匀。
（4）、测定原子吸收的样品不能有细小颗粒，否则易堵塞原子吸收仪。