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1、 毕 业 设 计说 明 书设计题目： 分光光度法测生活用水中铜的研究 班 级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 2012 年 6 月 10 日毕 业 答 辩 成 绩毕 业 答 辩 评 语成绩 答辩组组长 2012年 月 日毕业设计总评成绩 系主任： 2012年 月 日 毕 业 设 计 评 阅指 导 教 师 评 语成绩： 指导教师： 2012年 月 日评 阅 人 评 语评 阅 人 2012年 月 日化工系毕业设计（论文）任务书一、题目： 分光光度法测生活用水中铜离子浓度的研究 设计学生姓名 常青 二、题目说明：本次题应达到的基本要求（包括原始数据、计算、图表）1.学会722S型分光光度计的使
2、用方法、原理，了解此仪器的性能。2.掌握生活用水中铜的测定方法。3.要求准确记录原始数据、图表规划合理、齐全，计算结果准确。4.准确配制各类标准溶液、准确绘制标准曲线、正确记录数据、并处理数据。5.写出条理清晰的完整论文。三、题目进度安排（步骤、程序、时间）1、第2-3周：查阅文献资料，了解研究内容、原理、方法。2、第4-5周：熟悉实验室、实验方法；准备仪器、药品，配制溶液，达到实验基本要求。3、第6-8周：根据单一变量的原则对最佳工艺条件(最大吸收波长、显色时间、PH值、显色剂用量)进行优化。4、第 9 周：绘制标准曲线。5、第10-11周：做加标试验。6、第12周：分析水样。7、第13-1
3、4周：检测干扰离子对实验的影响8、第15-17周：撰写论文，准备答辩。交出任务日期： 2012 年 3 月 21 日；完成日期 6 月 10 日学生交出全部设计（论文）期限 2012 年 6 月 10 日指导教师 学生签名 分光光度法测生活用水中铜离子浓度的研究摘 要本实验采用分光光度法对生活用水中铜离子测定进行研究。实验首先对影响铜离子含量测定的因素，如波长、时间、PH值和铜试剂用量等采用单一变量法逐一进行优化，选出最佳测定条件；在最佳条件下，绘制出铜离子标准曲线；再将自来水样进行酸化处理，通过测量其吸光度，从而得到其铜离子准确含量。实验结果表明：分光光度法测铜的最佳条件为最大吸收波长450
4、nm、最佳显色时间1min、最佳pH值9、最佳铜试剂用量为3.00mL；最佳条件下，铜离子浓度在0.063.20g/mL时，铜离子浓度与吸光度值之间符合朗伯-比尔定律，具有良好的线性关系，其线性相关系数r为0.9894，加标实验回收率为97.89%。 关键词：分光光度法 铜离子 铜试剂 生活用水 SPECTROPHOTOMETRY OF COPPER ION CONCENTRATION IN WATERRESEARCHABSTRACT This experiment used spectrophotometric method for determination of copper in wa
5、ter ion. The experiment of copper ions first influence content determinatio of actors, such as the wavelength, time, PH value and copper reagent, such as the dosage of USES a single variable method by optimization, select the best determination conditions; In the best condition, rendering the copper
6、 ions standard curve; Again the day bear lake samples, through measuring the acidification treatment, so as to get the absorbency of copper (accurate content. The experimental results show that: spectrophotometric method for measuring the best conditions for copper maximum absorption wavelength 450
7、nm, best show color time 1 min, best pH value and, best copper reagent consumption is 3.00 mL; The best conditions, copper the concentration of the ions in 0.06 3.20 g/mL, copper ion concentration and absorbency between value with lang beers law, has the good linear relationship, the linear correlat
8、ion coefficient is 0.9894, and mark r the recovery is 97.89%. KEY WORDS: spectrophotometry copper ions copper reagents water目 录第1章 综述11.1水中铜离子的来源11.2 铜离子的危害及处理现状11.3 测定水中铜元素的主要方法11.3.1 常规分光光度法21.3.2催化动力学分光光度法21.3.3三元缔合物体系31.3.4 萃取光度分析41.3.5 固相光度法41.3.6 流动注射一光度联用技术51.4 本次课题研究的意义及内容5第2章 实验部分62.1 实验原理6
9、2.2仪器与试剂62.2.1 仪器62.2.2 试剂62.3 试验方法62.3.1 单一变量法工艺条件的优化62.3.2 标准曲线的绘制72.3.3水样分析82.3.4 干扰实验8第3章 结果与讨论103.1 铜配合物最大吸收波长的测定结果与讨论113.2 显色时间对吸光度值的影响113.3 pH值对反应的影响123.4 铜试剂用量对吸光度值的影响133.5 检出限的测定143.6 标准曲线的绘制153.7 精密度的测定和加标试验163.7.1 精密度的测定163.7.2 加标试验163.8 水样分析173.9 干扰实验183.9.1 钠离子存在对反应的干扰183.9.2 镁离子的存在对反应的
10、影响193.9.3 镍离子的存在对吸光度值的影响203.9.4 铁离子的存在对吸光度值的影响21第4章 结论23参考文献24附录26致谢27分光光度法测生活用水中铜离子浓度的研究第1章 综述铜元素是水中金属元素的一种，是人体代谢过程中的必需元素，在红细胞的生成的组织中，铁有释放及骨骼中枢神经系统和结缔组织的发育中，铜均具有重要的作用。如：它可促使无机铁变为有机铁，促进铁由贮存场所进入骨髓，加速血红蛋白及卟啉的生成，在氧化还原体系中是一种极有效的催化剂。缺铜会引起贫血，并由 于黑色素不足，常形成毛发脱色症。甚至可产生白化病，有研究证明缺铜可引起心脏增大、血管变弱、心肌变性、心肌肥厚等症状，故与冠
11、心病有关。但是如果铜过量对人体造成的危害也非常大。铜在人体中的含量要比铁少得多，仅为100200mg，过量的铜元素将会在人体的肝脏中积蓄，积蓄到一定量时会造成肝脏中毒。游离态铜离子的危害要比配合态铜大得多。过量的铜离子对许多水生生物有极大的负作用，缘由是过量的铜会抑制藻类酶的活性。在相同量级下，铜比铅、铬、锌、镍的毒性大。铜主要影响藻类的生长和光合作用，影响原生质膜的渗透性，使钾离子从细胞内流失。经铜处理过的黑色鞘丝藻的呼吸率增加、细胞内出现许多分散异物。当铜浓度为60ug/L时会抑制巨藻的光合作用。过量的铜还可引起小球藻和水华束丝藻为优势种的天然光和植物的光合色素消失。裸藻的光和作用明显地受
12、到铜的抑制，它在含铜0.5mg/L时，水中光合作用抑制率达到60%。此外，在酸性水体中和处于最适宜温度时，铜离子毒性相应增加，而在硬度较大水体中，铜离子对藻类生物毒性降低。为及时、准确地监测水的质量，确保人们获得安全饮用水，我们建立了生活用水中铜离子浓度的分光光度法。1.1水中铜离子的来源 铜离子的来源主要是在冶炼、金属加工、机器制造及其他工业生产的过程中产生的。其中以金属加工、电镀工厂所排放的废水铜离子含量最高，废水含铜量可达几十至几百毫克每升。1.2 铜离子的危害及处理现状含铜废水排入水体，会严重影响水的质量。调查研究表明，当水中铜含量水会产生异味；超过15毫克/升，就无法饮用。 研究发现
13、，灌溉水中硫酸铜对水稻危害的临界浓度为0.6毫克/升。若用含铜废水灌溉农田,铜在土壤和农作物中累积,会造成农作物特别是水稻和大麦生长不良，并会污染粮食籽粒。铜对水生生物的毒性亦很大，铜对鱼类毒性浓度始于0.002毫克/升,但一般认为水体含铜0.01毫克/升对鱼类是安全的。在一些小河中，曾发生铜污染引起水生生物的急性中毒事件；在海岸和港湾地区，曾发生铜污染引起牡蛎肉变绿的事件。 近几年，国内一些铜冶炼企业引进、开发了分步硫化法处理含铜废水。但这些处理工艺都存在诸多缺点，如工艺流程长、设施设备庞大、占地面积大、投资费用大、物料运输量大、运行费用高昂、有二次污染物产生、处理后的渣和水无法回收利用等。1.3 测定水中铜元素的主要方法铜在冶金、地质、生物、环境监测定、工业、农业、食品等许多部门都有重要应用, 因此人们对于铜含量的测定作了广泛的研究。目前测定铜的方法很多,包括电化学方法、光谱法、原子吸收法, 色谱法等, 其中由于光度分析不需昂贵的仪器, 操作较为简便而得到了广泛应用。本次文就近年来国内外关于分光光度法测定铜的研究进展作总结。1.3.1 常规分光光度法基于双环己酮草酞二腙（BCO）和铜的显色反应, 魏本郡1进行了一定的改正和补充, 使铜的测定准确度大大提高。司文会研究了双乙醛草酞二肼快速分光光度法, 提出了测定铜的新方法, 并用于粮食及饲料中铜的测定定。经过多次实验, 刘廷
