环境监测 2.8.1金属化合物的测定三 - 金属化合物的测定三

Cd 228.8 乙炔-空气，氧化型 Cu 324.7 乙炔-空气，氧化型 Pb 283.3 乙炔-空气，氧化型 Zn 213.8 乙炔-空气，氧化型 Cr 357.9 乙炔-空气，还原型
0.05-1 0.05-5 0.2-10 0.05-1 0.1-5
溶剂萃取—火焰原子吸收法测定Cd、Cu、Pb
二、金属化合物的测定
• 一般的金属化合物都可以用上述方法测定， 测定步骤一般为：
（1）水样预处理：消解法
溶解态——采样后立即用0.45μm滤膜过滤，取滤液消解 总量——取水样混匀后消解
（2）配制标准溶液和试剂空白，绘制标准曲线 （3）样品测定，计算含量
• 汞： 汞及其化合物属于剧毒物质，主要来源于金 属冶炼、仪器仪表制造、颜料、塑料、食盐电解 及军工等废水。天然水中汞含量一般不超过 0.1μg/L；我国饮用水标准限值为0.001mg/L。
清洁水样或消解后的水样，直接注入石墨管 中测定，测定条件及适用范围见书上84页表2-7。
表2-7 石墨炉工作条件
元素
分析线 / nm
干燥① / ℃/s
灰化 / ℃/s
原子化 / ℃/s
清洗气 体
进样体 积 /μL
适用浓度范围 /μg/L
Cd 228.8 110/30 350/30 1000/8 氩
20
3、冷原子荧光法 原理：水样中的汞离子被还原为基态汞蒸汽，吸收
253.7nm的紫外光后被激发而发射特征荧光，在 一定测量条件和较低浓度下，荧光强度与汞浓度 呈正比，标准曲线法定量。
该方法较前两种方法的灵敏度均高，适于地表水和 地下水。
•镉、铅、铜、锌 镉、铅有毒，属第一类污染物，其中镉致癌；铜、锌是
0.010.3
干扰
Bi、Cd、Cu 、Ni、等用 硫代硫酸钠 掩蔽
Bi、Sn干扰 ，先控制 pH2-3，用 双硫腙-三氯 甲烷萃取除 去
3、阳极溶出伏安法测定铜、铅、镉、锌
是一种将富集和测定结合在一起的电化学分析法—— 把恒电位电解和溶出伏安结合在同一个电极上进行。
基本过程： ①预电解(富集):在一定电位下电解,待测物还原到微电极上 ②静止：电极表面均匀化---重现性 ③溶出扫描:等速改变电极电位,由负向正扫描,富集在电极上 的元素氧化溶出进入溶液,溶出过程的电流与溶液中待测离子 浓度呈正比，此即定量依据。
Cu 324.7 110/30 900/30 2500/8 氩
20
Pb 283.3 110/30 500/30 2200/8 氩
20
0.2～2 1～50 1～Βιβλιοθήκη Baidu0
2、双硫腙分光光度法
汞、镉、锌、铅测定条件的比较
离子 适用范围
预处理 方法
显色 条件
测试 条件
测定
范围 mg/L
干扰
酸性介质
Hg
地表水
高锰酸钾 酸性介质 三氯甲烷或
Hg2++Sn2+→Hg+Sn4+
冷原子吸收测汞仪工作流程
253.7nm
汞灯
吸收池
分还 子原 筛瓶
N2或空气
光电倍增管
流量计 脱汞阱
放大器 指示表 记录仪
抽气泵
• 测定过程 ：
①水样预处理—消解(在硫酸-硝酸介质中加入高锰酸钾和过 硫酸钾，近沸状态下消解，将样品中汞转化为二价汞，盐 酸羟胺还原过量氧化剂)； ②空白样的制备—无汞水代替水样同上法消解消解 ③绘制标准曲线—配制标准系列，用氯化亚锡将二价汞还 原为单质汞，于测汞仪测吸光度，同时测空白值扣除空白 值后，绘制标准曲线； ④样品测定：同样条件下测定水样吸光度，从标准曲线计 算汞浓度。
生活污水 工业废水
和过硫酸 橙色螯合 四氯化碳萃
钾消解，
物
取485nm
盐酸羟氨
还原
Cd 受镉污染的天 硝酸或硝 强碱性， 三氯甲烷四
然水和废水 酸和高氯 红色螯合 氯化碳萃取
酸消解
物
518nm
0.0020.04
0.0010.06
Cu用 EDTA掩
蔽
Mg＞ 20mg/L 时用酒石 酸钠掩蔽
离子 适用范围
Zn 天然水、 轻度污染 的地表水
Pb 地表水和 工业废水
预处理 显色 方法 条件
测试 条件
硝酸 消解
硝酸 消解
4-5的醋酸 缓冲溶液 红色螯合 物
三氯甲烷 或四氯化 碳萃取 535nm
pH8.59.5氨性柠 檬酸盐-氰 化物的还 原性介质 ，淡红色 螯合物
三氯甲烷 或四氯化 炭萃取 510nm
测定 范围 mg/L 0.0050.5
• 汞的测定方法有：双硫腙分光光度法、冷原子吸 收法、冷原子荧光法。
1、双硫腙分光光度法（双硫腙为显色剂）
测定过程 ：①消解(将样品中汞转化为二价汞)；② 盐酸羟胺还原过剩氧化剂；③加双硫腙显色(橙 色螯合物)，CHCl3或CCl4萃取，加碱液洗去过量 双硫腙；④测定吸光度(485nm)；标准曲线法定 量。
清洁水样或消解后的水样，在酸性条件下与吡咯 烷基二硫代甲酸胺（APDC）反应生成络合物，再用甲 基异丁酮（MIBK)萃取后，火焰法测定。
该法适合于Cd、Cu、Pb含量低，需要富集后测定 的水样，适应的浓度范围是：Cd、Cu 1-50μg/L， Pb 10-200μg/L。
石墨炉原子吸收法测定Cd、Cu、Pb
特点：对测定条件要求严格（盐酸羟胺不能过量， 双硫腙的纯度，避光等）；铜等金属离子共存 时干扰（加EDTA掩蔽）；测试废液的处理。
有机汞 无机汞
H+,氧化剂
双硫腙溶液
95℃ Hg2+ 酸性介质
橙色 螯合物
测其吸光度
CCl4 萃取 485nm
标准曲线定量
双硫腙分光光度法测汞流程
2、冷原子吸收法
原理：水样经消解后，将各种形态的汞转为二价汞， 用氯化亚锡将二价汞还原为单质汞，再在室温下 通入空气或氮气将其载入冷原子吸收测汞仪，测 量其对特征波长（253.7nm）的吸光度，与汞标 准溶液的吸光度比较定量。
人体必需微量元素 1、原子吸收分光光度法（火焰：直接、萃取；石墨炉） 2、双硫腙分光光度法(显色条件不同)——镉(强碱性)；
铅(pH8.5~9.5的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原介质)；锌 (pH4~5乙酸缓冲介质)
3、阳极溶出伏安法：可同时测定四种元素（标准曲线法） 4、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）
1、原子吸收法
原理：
测定步骤一般为： （1）水样预处理：消解法 （2）选择测试条件（入射波长；原子化方式及条件） （3）配制标准溶液和试剂空白，测定吸光度，绘制
标准曲线 （4）样品测定，计算含量
直接火焰原子吸收法测定Cd、Cu、Pb、Zn、Cr
的条件及浓度范围
元素
分析线 /nm
火焰类型
测定的浓度范围 (mg/L)