土壤或植物中铜和锌的测定

0.15
0.2
结果记录及数据处理
（2）土壤样品测定结果记录及计算 ）
样品编号 1 2 平均值 ---------------------样品重量 （g） 吸光值
（样品编号： ）
锌含量 （mg/kg）
标准曲线得到的相应锌浓度 mg/mL
计算公式： 计算公式： 植物锌含量（ 植物锌含量（mg/kg ) =
新亚铜灵萃取分光光度法
五、植物样品中锌含量的测定
——火焰 火焰原子吸收分光光度法
测定原理
采用硝酸、盐酸和高氯酸混合酸液湿法消化土壤样品。然后用 采用硝酸、盐酸和高氯酸混合酸液湿法消化土壤样品。 火焰原子吸收法测定锌的含量。 火焰原子吸收法测定锌的含量。 湿法消化：使用具有强氧化性酸混合液（ HCl、 湿法消化：使用具有强氧化性酸混合液（如HNO3、HCl、 HClO4等）与土壤样品共同加热消化，使金属元素锌、铜等以离子 与土壤样品共同加热消化，使金属元素锌、 态溶解在消解液中。 态溶解在消解液中。 火焰原子吸收法：将试样喷入火焰，被测元素的化合物在火焰 火焰原子吸收法：将试样喷入火焰， 中离解形成原子蒸气，由锐线光源(空心阴极灯) 中离解形成原子蒸气，由锐线光源(空心阴极灯)发射的某元素的特 征谱线光辐射通过原子蒸气层时，该元素的基态原子对特征谱线产 征谱线光辐射通过原子蒸气层时， 生选择性吸收。 生选择性吸收。在一定条件下特征谱线光强的变化与试样中被测元 素的浓度成比例。通过对自由基态原子对选用吸收线吸光度的测量， 素的浓度成比例。通过对自由基态原子对选用吸收线吸光度的测量， 确定试样中该元素的浓度。 确定试样中该元素的浓度。
土壤污染特性
土壤污染的隐蔽性 土壤污染的持久性 土壤污染的间接有害性
二、背景知识
土壤污染物来源
多源性，工业废气、废水、废渣，以及化肥、农药、城市污泥、 多源性，工业废气、废水、废渣，以及化肥、农药、城市污泥、 垃圾等。 垃圾等。
土壤污染物的主要种类
重金属污染物 ： 有机污染物 ：
极毒：Cd、 极毒：Cd、As 中等毒性: Hg、Pb、 中等毒性: Hg、Pb、Ni 低毒性：Cu、 低毒性：Cu、Zn
根据某元素的基态原子对该元素的特征谱线产生选择 性吸收来进行测定的分析方法。 性吸收来进行测定的分析方法。
五、植物样品中锌含量的测定
——火焰 ——火焰原子吸收分光光度法 火焰原子吸收分光光度法
主要仪器设备及试剂 仪器
分析天平：感量0.0001g； 分析天平：感量0.0001g； 0.0001g 电砂浴或电炉； 电砂浴或电炉； 原子吸收分光光度仪等； 原子吸收分光光度仪等；
土壤 (或植物)中锌(或铜)含量的测定 或植物)中锌(或铜)
——原子吸收分光光度计法 ——原子吸收分光光度计法
一、实验目的和意义
了解原子吸收分光光度法的原理 了解原子吸收分光光度法的原理 掌握土壤(或植物) 掌握土壤(或植物)样品的消化方法 掌握原子吸收分光光度计的使用方法
二、背景知识
土壤污染的概念： 土壤污染的概念：
元素 λ/nm I/mA 光谱通带(A） 增益 燃气 助气 火焰 Cu 324.8 2 2.5 2 C2H2 空气 氧化 Zn 213.9 4 2.1 4 C2H2 空气 氧化
实验步骤
土壤样品测定
1）土壤样品的消化 ） ①准确称取0.5000g左右土壤样品于150mL三角瓶中(每人 1 份)。 准确称取0.5000g左右土壤样品于150mL三角瓶中( 准确称取0.5000g左右土壤样品于150mL三角瓶中 ②用少许去离子水润湿，缓慢加入 5mL王水(硝酸：盐酸＝1：3)。 用少许去离子水润湿， mL王水(硝酸：盐酸＝ 3)。 mL王水 盖上小漏斗，同时做1份试剂空白。 盖上小漏斗，同时做1份试剂空白。 三角瓶放在通风厨内的电炉上加热，由低温慢慢提高温度， ③三角瓶放在通风厨内的电炉上加热，由低温慢慢提高温度，保持 微沸状态，防止样品外溅。（ 。（3~5分钟） 分钟） 微沸状态，防止样品外溅。（ 分钟 有机物分解的激烈反应完毕后，取下三角瓶，冷却。 分钟 分钟） ④有机物分解的激烈反应完毕后，取下三角瓶，冷却。（5分钟） ⑤沿三角瓶壁加入3mL高氯酸，继续加热分解直至冒白烟，样品变 沿三角瓶壁加入 mL高氯酸，继续加热分解直至冒白烟， mL高氯酸 为灰白色，去掉小漏斗，赶出过量高氯酸，样品蒸至近干，取下冷却。 为灰白色，去掉小漏斗，赶出过量高氯酸，样品蒸至近干，取下冷却。 加入5mL 1%稀硝酸溶液溶解残渣，冷却后用中速定量滤纸过滤 稀硝酸溶液溶解残渣， ⑥加入 稀硝酸溶液溶解残渣 冷却后用中速定量滤纸过滤 容量瓶中， 稀硝酸溶液洗涤， 到25mL容量瓶中，滤渣用 容量瓶中 滤渣用1%稀硝酸溶液洗涤，用去离子水稀释至刻度， 稀硝酸溶液洗涤 用去离子水稀释至刻度， 摇匀待测。 摇匀待测。 2)测定 测定 将消化液在与标准系列相同的条件下， 将消化液在与标准系列相同的条件下，直接喷入原子吸收分光光度 计空气—乙炔火焰中 测定吸收值。 乙炔火焰中， 计空气 乙炔火焰中，测定吸收值。
思考题
试分析原子吸收分光光度法测定植物中重金属元素的误差来源 可能有哪些？ 可能有哪些？
人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶 人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度， 化的现象。 化的现象。 土壤被污染的程度主要决定于进入土壤的污染物的数量、强度和土壤 土壤被污染的程度主要决定于进入土壤的污染物的数量、 净化能力大小，当进入量超过净化力，就将导致土壤污染。 净化能力大小，当进入量超过净化力，就将导致土壤污染。
° 污染来源： 污染来源：
有色金属开采和冶炼、化石燃料燃烧、污泥、 有色金属开采和冶炼、化石燃料燃烧、污泥、污 农用化学品等。 水、农用化学品等。
锌(zincum)、铜(cuprum) 、
°影响因素 影响因素
土壤pH值 有机质含量及氧化还原条件等显著影响着锌、 土壤pH值、有机质含量及氧化还原条件等显著影响着锌、 pH 等显著影响着锌 铜在土壤中的变化。 铜在土壤中的变化。 土壤通气良好时, 在pH>6.5, 土壤通气良好时,它们可分别形成植物不易吸 收的氧化物或氢氧化物而沉淀。 收的氧化物或氢氧化物而沉淀。 粘土矿物可牢固的吸附锌、 镍而使它们失去活性。 粘土矿物可牢固的吸附锌、铜、镍而使它们失去活性。 有机质能对这些离子进行鏊合， 有机质能对这些离子进行鏊合，从而增加了它们的移动 植物的吸收可能增加。 性，植物的吸收可能增加。
土壤的自净作用
进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和微生物的作用下， 进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和微生物的作用下，经 过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态， 过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态， 从而消除污染物毒性的现象。 从而消除污染物毒性的现象。
锌(zincum)、铜(cuprum) 、
锌和铜是人体和其他生物体所必须的微量营养元素， 锌和铜是人体和其他生物体所必须的微量营养元素， 缺乏时会导致疾病（如人体缺铜会发生贫血、 缺乏时会导致疾病（如人体缺铜会发生贫血、腹泄等病 ），但过量摄入亦会产生危害 但过量摄入亦会产生危害。 症），但过量摄入亦会产生危害。
（不做）
ห้องสมุดไป่ตู้
结果记录及数据处理
（1）标准曲线绘制： ）标准曲线绘制：
容量瓶编号 锌标准液mL数 标准液锌浓度 （mg/mL） mg/mL 吸光值（ABS）
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0
1
2
3
4
5
6
标准液砷质量（mg）
y = 65.446x 2 R = 0.9994
0.05
0.1 吸光值
试剂
锌标准溶液 盐酸、硝酸、 盐酸、硝酸、高氯酸等
实验步骤
标准曲线的绘制
容量瓶， 盐酸， 取6个25mL容量瓶，分别加入 滴1:1盐酸，依次加入 个 容量瓶 分别加入5滴 盐酸 依次加入0.00、 、 0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL的浓度为 的浓度为10mg/L的锌标准溶液， 的锌标准溶液， 、 、 、 、 的浓度为 的锌标准溶液 用去离子水稀释至刻度，摇匀，配成含0.00、0.20、0.40、0.80、 用去离子水稀释至刻度，摇匀，配成含 、 、 、 、 1.20、1.60mg/L的锌标准系列，然后用带有锌空心阴极灯 的锌标准系列， 、 的锌标准系列 （213.9nm）的原子吸收分光光度计测定其吸光值，绘制标准曲 ）的原子吸收分光光度计测定其吸光值， 线。 原子吸收测量条件
M ×V m
×1000
M—一标准曲线上得到锌的相应 浓度，mg/mL； V——定容体积，mL； m——试样质量，g。
注意事项
(1)细心控制温度，升温过快反比物易溢出或炭化。 (1)细心控制温度，升温过快反比物易溢出或炭化。 细心控制温度 (2)土壤消化物若不呈灰白色，应补加少量高氯酸，继续消化。 (2)土壤消化物若不呈灰白色，应补加少量高氯酸，继续消化。 土壤消化物若不呈灰白色 由于高氯酸对空白影响大，要控制用量。 由于高氯酸对空白影响大，要控制用量。 (3)高氯酸具有氧化性，应待土壤里大部分有机质消化完反应物， (3)高氯酸具有氧化性，应待土壤里大部分有机质消化完反应物， 高氯酸具有氧化性 冷却后再加入，或者在常温下，有大量硝酸存在下加入， 冷却后再加入，或者在常温下，有大量硝酸存在下加入，否则 会使杯中样品溅出或爆炸，使用时务必小心。 会使杯中样品溅出或爆炸，使用时务必小心。 (4)若高氯酸氧化作用进行过快，有爆炸可能时， (4)若高氯酸氧化作用进行过快，有爆炸可能时，应迅速冷却或 若高氯酸氧化作用进行过快 用冷水稀释，即可停止高氯酸氧化作用。 用冷水稀释，即可停止高氯酸氧化作用。
三、土壤（或植物）样品预处理方法 土壤（或植物）
湿式消解法 干式分解法(干灰化法 。 干式分解法 干灰化法)。 干灰化法
四、锌和铜的测定方法介绍
火焰原子吸收分光光度法 灵敏度较高，干扰少。 灵敏度较高，干扰少。 阳极溶出伏安法或示波极谱法 电感耦合等离子体发射光谱法（ 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES） ） 分光光度法 锌：双硫腙分光光度法 铜：二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
实验步骤
植物样品测定
1）植物样品的消化 ） 准确称取0.5000g左右已处理好的植物试样于100mL烧杯中(2准确称取0.5000g左右已处理好的植物试样于100mL烧杯中(2-3份)， 0.5000g左右已处理好的植物试样于100mL烧杯中(2 用少许去离子水润湿，加入混合酸10mL(硝酸：高氯酸＝ 10mL(硝酸 1)。 用少许去离子水润湿，加入混合酸10mL(硝酸：高氯酸＝5：1)。同时做 份试剂空白，待激烈反应结束后，移到由变压器控制的电炉上， 1份试剂空白，待激烈反应结束后，移到由变压器控制的电炉上，微热 至反应物颜色变浅，用少量去离子水冲洗烧杯内壁，盖上表面皿， 至反应物颜色变浅，用少量去离子水冲洗烧杯内壁，盖上表面皿，逐步 提高温度，在消化过程小，如有炭化现象可再加入少许混合酸继续消化， 提高温度，在消化过程小，如有炭化现象可再加入少许混合酸继续消化， 直至试样变白，揭去表面皿，加热近干，取下冷却，加入少量去离子水， 直至试样变白，揭去表面皿，加热近干，取下冷却，加入少量去离子水， 加热，冷却后用中速定量滤纸过滤到25mL容量瓶中， 25mL容量瓶中 加热，冷却后用中速定量滤纸过滤到25mL容量瓶中，再用去离子水稀释 至刻度，摇匀待测。 至刻度，摇匀待测。 2)测定 测定 将消化液在与标准系列相同的条件下， 将消化液在与标准系列相同的条件下，直接喷入原子吸收分光光度 计空气—乙炔火焰中 测定吸收值。 乙炔火焰中， 计空气 乙炔火焰中，测定吸收值。
汞、镉、铅、铬、铜、锌。类金属砷和非金属氟等。 类金属砷和非金属氟等。
有机农药、三氯乙醛( 有机农药、三氯乙醛(酸)、矿物油类、表面活性剂、废塑料制品，及工 矿物油类、表面活性剂、废塑料制品， 矿企业排放的含有机质的三废。 矿企业排放的含有机质的三废。
固体废物与放射性污染物:
工业固废、农业固废， 四类。 工业固废、农业固废，放射性固废和城市垃圾四类。