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双硫腙分光光度法测定盐城市区土壤铅含量

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。
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
622
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
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/ki.issn1004-0935.2015.05.040
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。
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)。
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。
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.
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]。
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) 。
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。
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
6
7
8
9
体积(mL)
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]。
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
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]。
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
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
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)
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,
第 44 卷第 5 期 2015 年 5 月
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