金属化合物测定.ppt

第二章金属化合物的检测,水体中含有大量无机金属化合物的，一般都以离子形式存在。金属以不同形态存在时其毒性大小不同。毒性较大的金属离子有汞、镉、铬、铜、锌等，是金属化合物的监测的重点。,2-1水的总硬度的测定,水的总硬度就是水中钙、镁的总量。各国采用的硬度单位有所不同，我国通常以mg/LCaO或CaCO3表示水的硬度。水的硬度可分为五种极软水0-4（度），微硬水8-16（度），硬水16-30（度），极硬水30（度），生活饮用水≤25（度）.工业用水要求为软水，否则容易形成水垢，造成危害。,,CaY2-的结构,EDTA与金属离子的配合有以下特点1.螯合能力强除碱金属以外，能与几乎所有的金属离子形成稳定的螯合物。2.与金属离子形成的螯合物大多带有电荷，因此易溶于水。,3.简单的螯合比不论几价的金属离子，它们与EDTA总是11螯合。例如M2H2Y2--MY2-2HM3H2Y2--MY-2HM4H2Y2--MY2H,水中硬度的测定,实验原理（1）总硬度pH10时，加入铬黑T指示剂Mg2InMgIn（酒红色）用EDTA滴定Ca2H2Y2-CaY2-2HMg2H2Y2-MgY2-2H终点MgInH2Y2-MgY2-2HIn（纯蓝色）,水的总硬度按下式计算总硬度式中CEDTAEDTA标准溶液的浓度（molL-1）VEDTA消耗EDTA标准溶液的体积（L）V滴定时水样的体积（L）,2-2邻二氮菲分光光度法测定铁,邻二氮菲（也称邻菲罗啉）是测定微量铁的一个很好的显色剂。在pH29范围内（一般控制在46间），Fe2与试剂生成稳定的橙红色配合物[C12H8N23Fe]2，其lgK稳21.3，在510nm下，其摩尔吸光系数为1.1104LmoL-1cm-1。Fe3与邻二氮菲作用生成兰色配合物，稳定性较差.,,酸度高时,反应进行慢;酸度太低,Fe2水解,影响显色,测定时的酸度控制在pH4-6即可.,实际应用中常加入还原剂盐酸羟胺4Fe32NH2OH4Fe2N2OH2O4H本方法的选择性很高,相当于含铁量40倍的Sn2、AI3、Ca2、Mg2、Zn2、SiO3-,20倍的Cr3、Mn2和5倍的Co2、Ni2、Cu2不干扰测定。,,,2、朗伯-比耳定律,AlgIt/I0εbc（A吸光度，ε摩尔吸光系数，b液层厚度，c溶液的摩尔浓度。）,操作步骤,1.邻二氮菲亚铁吸收曲线的制作2.工作曲线的制作3.铁含量的测定,,工业废水中铬的化合物的常见的价态有6价和3价两种。而6价铬有致癌性，易被人体吸收并体内蓄积，因此认为6价铬比3价铬的毒性要大得多，为强毒性。尽管3价铬的毒性较低，对鱼类的毒性却很大。由于铬的毒性及危害与其价态有关，因此，测定水体系中铬的化合物必须进行不同价态铬的含量的分析。,2-3二苯碳酰二肼分光光度法测铬,镉（骨痛病）,（一）原子吸收分光光度法AAS,（二）分光光度法,（三）示波极谱及阳极溶出伏安法,铬的测定,二苯碳酰二肼DPC分光光度法,,1、六价铬的测定（已用90年之久）Cr6DPC络合物λ＝540nm2、总铬的测定Cr3Cr6DPC络合物λ＝540nm,DPC,,,KMnO4,[O],,,NaNO2分解过量的KMnO4,,尿素分解过量的NaNO2,,紫红色,紫红色,,常用二苯碳酰二肼（DPC）作为显色剂。DPC在酸性条件下（1.0molL-1H2SO4），可与Cr（Ⅵ）发生显色反应生成紫红色络合物，最大吸收波长为540nm左右，其摩尔吸光系数为2.6104～4.17104Lmol-1cm-1。反应式为,,测定六价铬,,如将试样中的3价铬先用高锰酸钾氧化成6价的铬，再将总的铬含量减去上述所直接测得的6价铬的含量，即得3价铬的含量。实验中，Mo6、V5、Fe3等有干扰，其中Mo6干扰较小Fe3的干扰可用加入磷酸的办法消除V5与显色剂生成的干扰物的颜色则可通过发色后放置10-15分钟的办法消除,注意事项,本法选用于测定较Cr6的含量，如果水样有色及浑浊时，可采用活性碳吸附法或沉淀分离法进行预处理Cr6与二苯碳酰二肼反应时，显色酸度一般控制在0.050.3molL-1，在温度15摄氏度,10min时颜色即稳定。,a.双硫腙比色法测定铅b.原子吸收分光光度法c.离子选择电极测铅d.极普法测铅,2-4双硫腙比色-分光光度法测铅,在pH8.59.5的缓冲溶液中,双硫腙（绿色）,铅-双硫腙配合物（淡红色）,配合物经三氯甲烷萃取，在分光光度计上测定有机层有色溶液的吸光度,确定微量铅的含量λmax510nm。该方法经萃取分离、富集样品中的微量铅，具较高的灵敏度和选择性。,试样的测定,准确量取水样,,补去离子水至50mL,,加5mL20HNO3,,,加5.00mL双硫腙显色剂，振荡30秒，静置分层。,,,2-5丁二酮肟分光光度法测镍,适用测定工业废水及受到镍污染的环境水原理在氨溶液中，碘存在下，镍与丁二酮肟作用，形成组成比为14的酒红色可溶性络合物。于波长530nm处进行分光光度测定,（三）双硫腙分光光度法,（一）冷原子吸收法,（二）冷原子荧光法,2-6双硫腙法测定汞,（一）冷原子吸收法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0.1-0.5μg/L。①方法原理汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。②测定要点水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准吸光度进行比较定量。,（一）冷原子吸收法1、方法原理,（二）双硫腙分光光度法测汞原理,2-7铜的测定,（一）二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法pH9－10，DDTC试剂，生成胶体络合物，CHCl3CCl4萃取，440nm比色。,（二）新亚铜灵萃取分光光度法中性或微酸介质，Cu与新亚铜灵反应生成螯合物，萃取后，457nm比色。,黄棕色,黄色,2-8锌的测定,（一）原子吸收分光光度法AAS,（三）双硫腙分光光度法pH4.04.5，锌离子与双硫腙反应生成螯合物，CHCl3CCl4萃取，535nm比色。,（二）示波极谱及阳极溶出伏安法,红色,人体必需有益元素,2-9砷的测定,（一）新银盐分光光度法,返回,（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC分光光度法,（一）新银盐分光光度法,KBH43H2OH→H3BO3K8[H][H]As3As5→AsH3↑AsH36AgNO32H2O→6Ag0HAsO26HNO3400nm吸收,黄色胶态银,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,砷化氢发生与吸收装置,1、反应管2、U形管3、脱胺管4、吸收管,,（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC分光光度法,As5As3AsH3,,2e,,[H],,AgDDC,红色胶体银,,510nm测吸光度,As5,↑,,