双硫腙分光光度法测定盐城市区土壤铅含量

Determination of Lead Content in Soil From Yancheng City by Spectrophotometric Method With Dithizone
KAI Qi-yu
(Jiangsu Yancheng Industrial Vocational and Technical College, Jiangsu Yancheng 224005, China)
铅标准溶液：准确称取 0.159 8 g 硝酸铅，加入 10 mL 1%硝酸，全部溶解后移入 100 mL 容量瓶， 加水稀释至刻度，此溶液每毫升相当于 1 mL 铅， 用时稀释 100 倍，配成 10 μg/mL 铅溶液。
20%柠檬酸铵溶液；1∶1 氨水；1%硝酸；20% 盐酸羟胺溶液；酚红指示液（1 g/L）；双硫腙（AR）； 酚红指示剂（AR）；浓氨水（AR）；盐酸羟胺（AR）； 柠檬酸铵（AR）；硝酸铅（AR）、硝酸（AR）；高氯 酸（AR）(均为国药集团化学试剂有限公司生产) 。
研究土壤中铅含量。以双硫腙为显色剂，在最佳条件下测定吸光度，利用标准曲线求出样品中铅含量。
讨论了溶液 pH、反应时间、络合剂用量等因素对吸光度的影响。
关 键 词：双硫腙；土壤；可见分光光度法；铅
中图分类号：O 657
文献标识码： A
文章编号： 1004-0935（2015）05-0620-03
DOI:10.14029/j.cnki.issn1004-0935.2015.05.040
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂 1.1.1 主要实验仪器
紫外-可见分光光度计(北京瑞利 UV1801 型、 配套计算机 1 台、配 1 cm 石英比色皿 2 个)、FA2004 电子分析天平（精密度 0.000 1 g）(上海民桥精密科 学仪器有限公司 )、玻璃砂芯漏斗(盐城市龙冈玻璃 仪器厂)、YH-2 型调温电热套(江苏建湖县近湖镇教 学仪器厂)、通风橱、高温电阻炉（江苏东台市电器 厂）、容量瓶、烧杯、锥形瓶、分液漏斗（容量瓶、 烧杯、锥形瓶、分液漏斗均为国药集团化学试剂有 限公司生产）。
将样品在烘箱中经 120 ℃下烘 3 h，研钵中捣 碎后，准确称取 5 g 样品于烧杯中，加入 30 mL 混 合酸（浓 HClO4∶浓 HNO3=1∶4），混匀，盖上表面 皿放置过夜，在电炉中低温消解至无白烟出现，待 溶液基本蒸干，冷却后用水溶解并洗涤沉淀，将溶 液转入 100 mL 容量瓶，定容至刻度备用[4]。 1.2.2 测定方法
时间（min）
图3 显色时间对吸光度的影响
2.1.4 最佳显色剂用量 按实验方法考察不同显色剂用量对吸光度的影
响，从图 4 可以看出：双硫腙（0.01 g/L）溶液为 6 mL 时吸光度最大，9 mL 时吸光度明显减小。所以本实 验选用量为 6 mL。
0.56
吸光度
0.54
0.52
吸光度
0.5
0.48
3结论
随着现代社会的进步与发展，人们对环境质量 的要求也越来越高，铅是造成生态环境污染的主要 重金属元素之一。测定土壤中铅含量，对人们生活 和生态环境具有实际指导意义。本方法操作快捷、 简便、高效、灵敏度高，用于土壤、蔬菜、食品、 饲料等中铅的检测，效果令人满意。
图 5 铅标准曲线
2.3 样品分析结果 分析结果见表 1。
吸光度 0.56
0.54
吸光度
2 结果与分析
0.52
2.1 实验条件的测定 2.1.1 吸收光谱
按实验方法，以试剂空白作参比测定双硫腙铅显色配合物的吸收光谱，从 400～700 nm 处进行 扫描。由图 1 可知，最大吸收波长为 513 nm。所以 实验中采用 513 nm 作为测量波长。
0.5 5 10 15 20 25 30
随着工业化、都市化的不断发展和车辆拥有量 的增加，环境受到的污染日趋严重，重金属污染已 成为全球关注的环境问题之一，尤其是土壤的重金 属污染。因其积累性、隐蔽性、不可逆性的特点， 对土壤生物圈生态系统以及对人类健康构成很大风 险。土壤中重金属污染的主要来源是金属冶炼、“三 废”的任意堆积和排放、农用地含铅污泥的使用而 引起的。由于汽油中加入了烷基铅作防爆剂，当汽 油燃烧时，加入的烷基铅有 70％～80％被氧化分解 成无机铅，随尾气排出，因此汽车尾气也是环境中 铅的重要来源。土壤中的铅通过食物链及其他多种 途径最终进入人体[1]。
吸光度
吸光度 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 8 8.5 9 9.5 10 pH
图 2 pH 值对吸光度的影响
2.1.3 显色时间的影响 按实验方法考察不同显色时间对吸光度的影
响，从图3可以看出在室温下显色20 min，吸光度达 到最大，放置一段时间后吸光度变化很小。所以该 实验选用显色时间为20 min。
所用玻璃仪器均用 10%硝酸浸泡 24 h 以上，用 自来水反复冲洗，最后用纯净水冲洗干净。 1.1.2 主要实验试剂
双硫腙-三氯甲烷溶液：准确称取 0.05 g 双硫腙 粉末溶解于三氯甲烷，用 100 mL 的容量瓶定容， 制成 0.5 g/L 成的双硫腙储备液，使用时稀释成 0.01 g/L 双硫腙铅标准溶液。
目前微量铅的测定方法主要有原子吸收光谱 法、原子荧光光谱法、气相色谱法、分光光度法等。 分光光度法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等 优点。 双硫腙分光光度法是以双硫腙为显色剂，在 弱碱性条件下，使之与铅生成红色配合物，然后用 三氯甲烷或四氯化碳萃取，用分光光度法测定红色
物质的吸光度，利用标准曲线法测定铅含量。
调查发现，铅是一种对人体有毒的重金属元素， 会影响人体的许多功能。铅对人体各系统和器官都 会产生危害,特别是造血系统、神经系统、消化系统 和循环系统。如果长期摄入微量铅，会引起慢性铅 的中毒。铅对造血系统的影响表现在铅引起的贫血 症，同时也会引起肾脏病变及对神经系统的损害[2]； 人体对铅反应最敏感的器官是大脑，对婴幼儿的智 力发育和神经系统的影响较成年人更为严重，由于 婴幼儿的机体脆弱，易发生铅蓄积中毒，而影响生 长发育，如果得不到妥善治疗，成年后罹患动脉硬 化、肾炎、高血压、风湿性关节炎的机会增多[2-3]。 铅对女性的生殖功能和胚胎也会产生严重影响。
第 44 卷第 5 期 2015 年 5 月
辽宁化工 Liaoning Chemical Industry
Vol.44，No. 5 May，2015
双硫腙分光光度法测定盐城市区土壤铅含量
开启余
（江苏盐城工业职业技术学院， 江苏 盐城 224005）
摘
要：铅是一种对人体有毒的重金属元素，可通过多种途径进入土壤。采用双硫腙分光光度法
2012, 41（9）：987-990. [6] 王瑞斌. 三氯甲烷萃取双硫腙目视比色法快速测定水中铅[J]. 科
学技术与工程，2006, 6（12）：1669-1671. [7] 邱艳，叶群丽，刘凯. 二甲酚橙分光光度法测定土壤中铅的研究[J].
安徽农业科学，2011, 39（21）：12742-12743.
Abstract: Lead is a toxic heavy metal to human body, and can enter the soil through various channels. In this paper, lead content in soil was determined by spectrophotometric method with dithizone. Dithizone was used as chromogenic agent, the absorbance was determined under the best conditions, lead content in the sample was obtained by using the standard curve. At last, the influence of solution pH, reaction time, complexing agent dosage on the absorbance was discussed. Key words: dithizone; soil; spectrophotometry; lead
取消解后的定容溶液 20 mL，置于 100 mL 分液 漏斗中，加 10 mL 水，2 mL 20%的柠檬酸铵溶液， 1 mL 20%盐酸羟胺溶液，滴加 1∶1 氨水，用 pH 试 纸调至 pH 为 8.5 左右，再加入双硫腙溶液 5 mL， 剧烈摇晃 1 min，静置分层 20 min。经脱脂棉滤入 1 cm 比色皿中，以试剂空白为参比，于波长 513 nm 处测吸光度。绘制标准曲线，利用标准曲线求出样 品铅含量，测定三份样品，取其平均值[5]。
最佳实验条件下对吸光度与浓度绘制标准曲 线，铅含量在 0~10 mg/L 范围内符合郎伯-比尔定 律，线性关系较好，其线性方程为: y =1.063 x+0.018， 回归系数为 0.9921。
由上述结果可知，乐天玛特二店绿岛处土壤铅 含量高于校园，前者处于交通要道，通行车辆多。 后者在校园内，车辆通行较少。说明受汽车尾气排 放的影响，交通干线道路两旁土壤中铅含量较高。 根据我国《土壤环境质量标准》( GB156182-1995) ， 1 级标准小于 30 mg/kg，是为保护区域自然生态、 维持自然背景的土壤环境限制值；2 级标准为 250～ 350 mg /kg，是为保障农业生产、维持人体健康的土 壤限制值。市区土壤 60.72 mg/kg，属于轻度污染的 可接受水平，校园土壤 30.58 mg/kg，为无污染的理 想水平，这说明盐城市区土壤铅污染较小[7]。
收稿日期： 2015-02-01 作者简介： 开启余（1965-），男，副教授，江苏盐城人，1987 年毕业于南京林业大学，从事分析化学教学与研究。
第 44 卷第 5 期
开启余：双硫腙分光光度法测定盐城市区土壤铅含量
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1.1.3 测定样品 盐城市区乐天玛特二店处绿岛以及学校绿化地
带取浅表层土壤试样。 1.2 实验方法 1.2.1 样品处理
表 1 市区土壤样品分析结果
样品
测定结果/(mg·kg-1)
乐天玛特二店绿岛处土壤
66.82
学院绿化带土壤
31.59
参考文献:
[1] 张浩，王济，等．城市土壤重金属污染及其生态环境效应[J]. 环境 监测管理技术, 2010, 22(2)：11-18.
[2] 李时伟. 预防生活中铅的危害[J]. 劳动保护, 2008, 4(11)：110. [3] 陈凡. 西藏生态环境保护面面观[J]. 中国西藏, 2003, 1(2):4-7. [4] 开启余. 双硫腙分光光度法测定爆米花中微量铅[J]. 辽宁化工，
图4 显色剂用量对吸光度的影响
2.1.5 干扰离子的影响及消除
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辽宁化工
2015 年 5 月
试验表明．当相对误差在±5％以内时．共存离 子中<1 mg 的 A13+、Ca2+和 Mg2+，<0.5 mg 的 Mn2+和 Bi3+对 Pb2+不干扰，而 Cu2+、Fe3+、Zn2+、Hg2+等离子 有干扰，应事先除去[6]。可用盐酸羟胺和柠檬酸铵 掩蔽 Cu2+、Fe3+、Zn2+、Hg2+等离子。 2.2 标准曲线
图 1 双硫腙-铅配合物的吸收光谱图
2.1.2 pH 的影响 按实验方法考察不同 pH 对吸光度的影响，从
图 2 可以看出，当 pH 在 8.5～9.0 时，吸光度达到 最大并基本保持不变，酸度过高和过低时吸光度都 有所降低。该实验选用酸度条件为 pH=8.5。
0.46
0.44
0.42
4
5
ຫໍສະໝຸດ Baidu
6
7
8
9
体积（mL）