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1、实验五 河口海域底质中铜的化学分相 一 目的要求 1 通过沉积物铜的化学分相 了解铜从水相进入沉积相的转移机理 2 了解该海域是否已受铜污染及其污染程度 3 由沉积物各相间铜的分配 推断是否有二次污染的危险 4 熟悉铜的分析测定方法 二 方法概述 海洋的污染 不论是直接污染还是间接污染 污染物质最终多被悬浮颗粒物质固定而沉积到海底 河口近岸海域是受人为影响最直接的区域 累积在沉积物中各种污染物质可作为海域污染史的记录 实验采用不同的化学萃取剂将底质样进行分相测定 求得重金属在底质各相间的分配 从而了解重金属从水相进入沉积相的转移机理以及了解该海域污染的程度 实验方法如下 液可交换相 I 35
2、C2hr底质样液酸可溶相 A 2NMgCl235 C 2hr渣2NHCl渣35 C2hr5 H2O2 HCl液有机络合相 O 液晶格相 C 渣HNO3 H2SO4 C 消化渣 铜的分析原理是在氨性溶液中 pH为8 8 8 铜 II 与二乙基二硫代氨基甲酸钠生成黄棕色胶状络合物 用氯仿 或CCl4 有机溶剂萃取 然后比色测定 反应式为 SSSCu 2 C2H5 2NC C2H5 2N CCuN C N C2H5 2 2Na S NaSS 三 仪器与试剂 1 仪器和玻璃器皿721型分光光度计一台离心机一台往返式振荡器一台250mL梨形分液漏斗数个250mL碘量瓶数个250mL三角烧瓶数个不同容量移
3、液管数支 2 试剂 1 2NHCl 在833mL蒸馏水中加入167mL浓盐酸混匀 2 5 H2O2 HCl溶液 在833mL2NHCl溶液中加入167mL30 H2O2 3 1 二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液 称取1克二乙基二硫代氨基甲酸钠溶于100mL蒸馏水中 将溶液过滤 4 乙二胺四乙酸二钠柠檬酸铵溶液 称取20克分析纯柠檬酸铵和5克分析纯乙二胺四乙酸二钠溶于蒸馏水中 稀释至100mL 5 硫酸铜标准溶液 称取0 3929克分析纯的硫酸铜 CuSO4 5H2O 溶于蒸馏水中 并稀释至1000mL 吸取10 00mL 则此液1 00mL相当于0 0100mg铜 6 0 1 甲酚红溶液称取0 1克
4、甲酚红 溶于100mL95 乙醇中 7 1 1氨水 1 标准工作曲线制作取七只250mL分液漏斗 各加入蒸馏水50mL分别移取0 010mgCu mL标准使用液0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0mL于分液漏斗中 再加蒸馏水至100mL各加10mLEDTA 柠檬酸铵溶液 2滴0 1 甲酚红溶液 用1 1氨水调节至溶液由黄色变成浅红色 pH8 8 8 加入2mL二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液 摇匀 放置5min准确加入10mL三氯甲烷振摇2min用少量脱脂棉过滤氯仿层用721型分光光度计测定 432nm l 1cm 以氯仿调零 绘制铜标准工作曲线 四 实验内容 2 各站位底质样铜总量的
5、测定 称取1 00克已风干过筛之土样于250mL三角瓶中 加3mL浓硫酸 5mL浓硝酸 加盖小漏斗 加热至有白色烟雾出现 如土样尚未精白 可滴加浓硝酸 继续加热至溶液呈浅绿色 土样呈白色并有大量白色烟雾为止 稍冷加入5mL饱和草酸铵溶液 再加热至发出大量白色烟雾 冷却后用蒸馏水转移至100mL容量瓶中 并稀释至刻度 混合 静置一小时 移取该消化液10 0 50 0mL 根据铜含量而定 于250mL分液漏斗中 加水至100mL 其他步骤同标准曲线制备 测定消光值 并对照标准曲线求总铜含量Cu T 3 各站位底质样的分相与测定 1 酸可溶相与测定取底质样1 25克 放入碘量瓶中 250mL 加入2
6、NHCl50mL 于往返式振荡器振荡2小时 离心分离 取清液放于250mL分液漏斗中 加蒸馏水稀释至100mL 按铜标准曲线测定方法测定酸可溶相含量Cu A 2 有机络合相铜与测定将3 1 步骤所离心分离后的残渣 用5 H2O2 HCl溶液50mL 逐渐将离心管中的残渣转移到250mL的具塞三角瓶中 于往返式振荡器振荡2小时 离心分离 将清液放在250mL三角瓶中 置于电炉上加热赶走过量的H2O2 然后用蒸馏水将溶液转移到125mL分液漏斗中 并稀释至100mL 按铜标准曲线方法测定有机络合相的铜含量Cu O 3 晶格相铜含量晶格相铜含量测定 因实验时间有限 近似以铜总量减去酸可溶相和有机络合
7、相含量 五 数据处理与问题讨论 1 作铜标准曲线图 并计算底质样中各站位总铜含量及各分相铜含量 2 求重金属在底质各相的统计分配 作各分相含量与总量关系曲线 将实验数据记入下表 求各相的统计分配比 站位 含量 mg kg 分相 1 2 3 4 5 6 总铜 T 酸可溶 A 有机相 O 晶格相 C A T O T C T 统计分配比 3 由各相的统计分配比 讨论该海域是否已受铜污染 污染程度 有否二次污染的危险 以及铜由水相进入沉积相的可能迁移机理 4 其他5 说明 因实验时间有限 略去含量较少的水可溶相和可交换相 其次因晶格相含量处理方法类似总量的方法 因此本实验对此没要求处理 根据统计观点 实验点数越多 其统计规律性越明显 因实验时间所限 仅抽出其中几站位点进行测定 相关性不一定好 可作一种科研方法训练
