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1、课程实验设计：土壤对铵根离子的吸附平衡实验 请按照实验题目，查找相关资料，补充实验原理、仪器与试剂、实验步骤。一.实验目的和要求1掌握土壤对铵根离子吸附的实验原理和方法2掌握土壤对铵根离子的等温线的制作方法3掌握紫外可见分光光度计的使用方法二.实验原理三.仪器与试剂四.实验步骤,二.实验原理,本实验研究土壤对铵根离子的吸附规律，土壤（颗粒物）对铵根（溶质）的吸附是一个动态平衡的过程，在固定的温度条件下，当吸附达到平衡时，土壤（颗粒物）表面的吸附量(S)与溶液中溶质平衡浓度(C)之间的关系可用吸附等温线来表示。目前常用Freundlich方程和Langmuir方程来描述土壤土系中的吸附现象，利用
2、Langmiur方程可绘制等温线，求出最大吸附浓度Sm。紫外线可见分光光度计仪器原理：利用紫外吸收光谱，即利用钠式试剂与氨反应生成淡红棕色络合物，此颜色对波长为420nm光波有强烈吸收作用，其吸光度与溶液中氨氮含量成正比，因此可用其吸光度来测定氨氮含量。,三.仪器与试剂,仪器：紫外线可见分光光度计 振荡器 离心机 100目筛子 50ml容量瓶7只 100ml容量瓶1只 50ml锥形瓶6只 50ml塑料离心管6只 试管、烧杯、移液管、量筒、玻璃棒若干,试剂：2g分析纯的氯化铵固体 50g酒石酸钾钠 15g氢氧化钾 5g碘化钾 2.5g二氯化汞,四.实验步骤,1、准备工作 采集新鲜土样，自然风干，
3、磨碎，过100目筛子； 配置50%酒石酸钾钠：50克酒石酸钾钠溶解定容到100ml的去离子水中；（水体若Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+含量较高,易与纳氏试剂中OH-或I-反应生成沉淀或浑浊,影响比色。因而在加入纳氏试剂前,需先加入酒石酸钾钠,以掩蔽这些金属离子然后纳氏试剂的显色基团再与氨氮反应，进行显色。） 配置钠式试剂:称取15.0g氢氧化钾，溶于50ml的去离子水中，冷却至室温。称取5.0g碘化钾溶于10ml的水中，在搅拌下，将2.50g的二氯化汞粉末分多次加入碘化钾溶液中，直至溶液呈深黄色或出现淡红色沉淀溶解缓慢时，充分搅拌混合，并改为滴加饱和二氯化汞溶液，当出现沉淀不再溶解时，
4、停止滴加。将氢氧化钾溶液加入上述碘化钾和二氯化汞的混合溶液中，并稀释至100ml，暗处静置一天，取出上层清液，贮存于聚乙烯瓶内，暗处保存。2、标准曲线的绘制 配置10ug/ml的NH4Cl溶液100ml（将2克分析纯的氯化铵固体溶解到去离子水，定容到100ml，得到10ug/ml的NH4Cl溶液）; 标液系列溶液：分别移取0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0ml的10mg/L的NH4Cl溶液到25ml的比色管中，最后稀释定容到25ml，得到标液溶液系列溶度为0.0ug/ml、0.2ug/ml、0.4ug/ml、0.8ug/ml、1.6ug/ml、3.2ug/ml，在溶液中各加入1ml酒石
5、酸钾钠溶液和1ml钠式试剂，摇匀，然后用紫外可见分光光度计测定吸光度。然后根据吸光度和铵根浓度的关系绘制标准曲线。原子吸收测定条件：波长420nm 控制实验温度为25度，可提前开好空调,四.实验步骤,3、土壤对铵根的吸附平衡时间确定 取5份2克土壤样品分别置于50ml的锥形瓶中，向锥形瓶依次加入起始浓度C0分别为0.0ug/ml、0.2ug/ml、0.4ug/ml、0.8ug/ml、1.6ug/ml、3.2ug/ml浓度的NH4Cl溶液; 将上述样品在25下振荡，分别振荡1、2、5、10、15、30、60、90、120、240min后，置于离心管中，离心分离，迅速吸取上层清液5mL于25mL比
6、色管中，用去离子水定容，用紫外可见分光光度计测定吸光度; 根据实验数据以吸附时间为横坐标、不同吸附时间对应的吸附量为纵坐标绘图，以确定吸附平衡所需时间。4、土壤对铵根吸附量的测定 取5份2克土壤样品分别置于50ml的锥形瓶中，向锥形瓶依次加0.0ug/ml、 0.2ug/ml、0.4ug/ml、0.8ug/ml、1.6ug/ml、3.2ug/ml浓度的NH4Cl溶液; 盖上瓶塞后置于恒温振荡器上，一般25条件下。根据是上一步测得吸附平 衡时间控制震荡时间，当震荡达到平衡时，置于离心管中，离心5min，吸取上层清夜5ml于25ml 比色管中，加入1ml酒石酸钾钠溶液和1ml钠式试剂，去离子水定容
7、，摇匀，用紫外可见分光光度测定吸光度； 根据所测水样吸光度，在标准曲线上查处相应铵根离子的含量C。,四.实验步骤,5、数据处理,X:土壤对汞的吸附量（mg/g）Co:土壤溶液中汞的起始浓度(mg/L) C:土壤溶液中汞的平衡浓度(mg/L) V:土壤溶液的体积(mL) W:烘干土样重(g),由上述方程可计算出不同平衡浓度下土壤对汞的吸附量(mg/g),四.实验步骤,6、绘制吸附等温线以吸附量X对平衡浓度C作图，即可制得25时土壤对铵根的吸附等温线7、计算Sm和Kd利用Langmuir等温吸附方程：S=(Sm*K*C)/(1+K*C)，变换后的其线性表达式为:C/S=(1/Km*Sm)+（1/Sm)*C，然后以C/S为纵坐标，C为横坐标，即可绘出Langmiur等温吸附线，该线的斜率（1/Sm）的倒数即为最大吸附浓度SmKd=S/C，根据步骤6绘制出的吸附等温线，可得出其斜率为Kd，分配系数。,
