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2.6金属化合物的测定2.6.1汞2.6.2 镉2.6.3铬教学目的理解金属化合物在水和废水中的重要性，熟悉金属化合物的种类和来源，掌握金属化合物的检测方法了解金属化合物的环境标准和法规培养实验室安全和废物处理意识重点难点Experiment ObjectivesKey Points样品采集和保存前处理步骤的选择分析技术的熟练应用数据解读和比对实验室安全和废物处理金属分类可过滤态金属：能通过孔径0.45微米滤膜的部分。不可过滤态金属：不能通过孔径0.45微米滤膜的部分。主要测定方法分光光度法光化学分析法原子吸收分光光度法原子荧光法单扫描极谱电化学分析法阳极溶出伏安法汞（Mercury）2.6.1汞常温下呈液态，易挥发，吸附力强；朱砂（HgS）2.6.1汞世界十大公害事件之一日本熊本水俣病事件汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积水体中的无机汞可转变为有机汞，有机汞的毒性更大。有机汞通过食物链进入人体，引起全身中毒。天然水中含汞极少，一般不超过0.1μg/L，我国饮用水标准限值为0.001mg/L。来源来源：仪表仪表制造、食盐电解、贵金属冶炼、军工等工业废水2.6.1汞2.6.1汞总汞高锰酸钾－过硫酸钾消解法溴酸钾－溴化钾消解法微波消解法2.6.1汞水样的预处理2.6.1汞（一）原子荧光法（HJ694-2014）（二）冷原子吸收分光光度法（HJ597-2011）（三）冷原子荧光法（HJ／T341-2007）（四）双硫腙分光光度法（GB／T7469-87）测定方法：2.6.1汞（一）冷原子荧光法方法原理经预处理后的试样进入原子荧光仪，在酸性条件下的硼氢化钾或硼氢化钠还原作用下，在氩氢火焰中形成汞原子，汞原子受到元素汞灯发射光的激发产生原子荧光，原子荧光强度与试样中待测汞元素含量在一定范围内呈正比。同样，原子荧光法也可以测定砷、硒、铋、锑元素。2.6.1汞水样的预处理2.6.1汞校准曲线的绘制按照与绘制校准曲线相同的条件测定试样的原子荧光强度。2.6.1汞★无火焰原子吸收法★火焰原子吸收法★冷原子吸收法原子吸收法（AAS）★火焰原子吸收法：将处理好的水样直接喷入氧化亚氮-乙炔火焰中，利用汞的基态原子对253.7nm特征谱线的吸收测量水样中汞的含量。★无火焰原子吸收法：现将样品热分解变成汞的蒸汽，用空气载入原子吸收池进行测量。★冷原子吸收法：将水样消解还原后，水样中的汞变成元素汞，再用不同的方法将汞蒸汽带入吸收池，挥发性汞对253.7nm紫外光吸收测量汞的含量。2.6.1汞（二）冷原子吸收分光光度法测定过程 ：
①水样预处理—消解(在硫酸-硝酸介质中加 入高锰酸钾和过硫酸钾，近沸状态下消解，将 样品中汞转化为二价汞，盐酸羟胺还原过量氧 化剂)；
②空白样的制备—无汞水代替水样同上法消解 消解；
2.6.1 汞
样品的采集和保存：
采集样品应尽量充满样品瓶，以减少器壁吸附；
采样后应立即以每升水样中加入10ml浓盐酸的比例对水样进行固定，固定后水样的pH值应小于1。
100ml 样品溶液
2.5ml浓硫酸
2.5ml 硝酸溶液
4ml
高锰酸钾溶液
混合溶液
4ml
过硫酸钾溶液
15min内呈紫色
补加高锰酸钾 溶液（≤30ml）
水样的预处理
高锰酸钾－过硫酸钾消解
2.6.1 汞
混合溶液
混合溶液
沸水浴保温1h 取下冷却
盐酸羟胺溶液
高锰酸钾－过硫酸钾消解
2.6.1 汞
水样的预处理
测定过程 ：
③配制标准系列——绘制标准曲线
用氯化汞配置汞标准溶液。
用氯化亚锡将汞标准溶液中的二价汞还原为单 质汞，于测汞仪测吸光度，同时测空白值扣除空白值后，绘制标准曲线；
2.6.1 汞
④样品测定：同样条件下测定水样吸光度，从标准曲线计算汞浓度。
2
N 或空气
分 子 筛
还 原 瓶
吸收池
汞灯
光电倍增管
放大器
指示表
记录仪
流量计
脱汞阱
抽气泵
253.7nm
冷原子吸收汞分析仪工作示意图
2.6.1 汞
V1 V2

V V1
——样品中总汞的质量浓度，μg／L
1 ——根据校准曲线计算出试样中总汞的质量浓度，μg／L
0——根据校准曲线计算出空白试样中总汞的质量浓度，μg／
V0——标准系列的定容体积，ml；
V1——采样体积，ml；
V2——采样时向水样中加入浓盐酸体积，ml； V——制备试样时分取样品体积，ml；
2.6.1 汞
1 0 V0
2.6.1汞（一）原子荧光法（HJ694-2014）（二）冷原子吸收分光光度法（HJ597-2011）（三）冷原子荧光法（HJ／T341-2007）（四）双硫腙分光光度法（GB／T7469-87）其基态汞原子受到波长253.7nm的紫外光激发，当激发态汞原子去激发时便辐射出相同波长的荧光二价汞离子与双硫腙生成橙色螯合 物，萃取后在485nm下测定吸光度2.6.2镉镉与锌共存 镉:锌 = 1:1000 - 1:12000镉的用途：电镀、采矿、染料、电池及化工生产体内含量：新生儿体内约1ug镉，从事无镉职业50岁左右，体重70Kg男子体内镉约为30mg, 为新生儿3万倍。主要通过消化道摄入环境中的镉。成人每天从食物中摄入镉2-5ug，但每吸烟20支就摄入镉15ug。世界十大公害事件之一日本富山骨痛病事件2.6.2镉2.6.2镉（一）双硫腙分光光度法（GB7471-87）（二）电感耦合等离子体发射光谱法（HJ776-2015）（三）电感耦合等离子体质谱法（HJ700-2014）（四）原子吸收分光光度法（GB7475-87）测定方法：2.6.2镉样品的采集和保存：1）采用聚乙烯瓶贮存水样，使用前用硝酸溶液浸泡24h，然后用去离子水冲洗干净；2）采样后应立即以每升水样中加入2.0 ml硝酸，酸化后水样的pH值约为1.5。（一）双硫腙分光光度法样品的预处理：）较浑浊的地表水：加硝酸微沸消解10min，快速滤纸过滤；）污染重的地表水或废水：加硝酸微沸消解10min，稍冷却，再加硝酸、高氯酸继续加热蒸至近干，用硝 酸温热溶液溶解残渣。2.6.2镉（一）双硫腙分光光度法2.6.2镉（二）电感耦合等离子体发射光谱法2.6.2镉（二）电感耦合等离子体发射光谱法
2.6.2 镉
2.6.2镉（三）电感耦合等离子体质谱法2.6.3铬铬重要性：铬是生物体所必需的微量元素之一。 缺铬可引起动脉粥样硬化症。铬对植物生长有刺激作用，可提高收获量。 但含铬过多，对人和动物都有害。毒性：与其存在价态有关，Cr3+具致畸作用，Cr6+具强氧化性，对皮肤、粘膜有强烈腐蚀性，是强致突变物质， 有致癌作用。（指标：Cr6+与总铬）污染源：含铬矿石的加工，金属表面处理，印染，皮革鞣制等行业样品的采集和保存：1）采用玻璃瓶贮存水样；2）采样后加氢氧化钠， 调节pH值约为8，放置不要超过24h。 此时六价铬的氧化还原电位大大降低，与还原剂共存而不起反应。2.6.3铬1）采用玻璃瓶贮存水样；2）采样后加硝酸， 调节pH值低于等于2， 放置不要超过14天总铬六价铬2.6.3铬（一） 火焰原子吸收分光光度法（HJ 757-2015）（二） 二苯碳酰二肼分光光度法（GB 7467-87）（ 三） 电感耦合等离子体发射光谱法（HJ 776-2015）测定方法：2.6.3铬试样经过滤或消解后喷入富燃性空气-乙炔火焰，在高温火焰中形成的铬基态原子对空心阴极灯或连续光源发射的357.9nm 特征谱线产生选择性吸收，在一定条件下，其吸光度值与铬 的质量浓度成正比。（一）火焰原子吸收分光光度法电热板消解法微波消解法总铬2.6.3铬（二）二苯碳酰二肼分光光度法紫红色螯合物Cr6+酸性λ=540nm+ 二苯碳酰二肼在酸性条件下，六价铬氧化二苯碳酰二肼，本身被还原为三价铬。1）Cr6+铬的测定2.6.3铬2）总铬的测定（二）二苯碳酰二肼分光光度法+高锰酸钾过量氧化+ NaNO2分解过剩+尿素分解实际操作：先滴加尿素，然后加NaNO2Cr6++二苯碳酰二肼测定Cr3+小结：不同金属化合物对水体和生态系统有着不同的影响，对水体质量的准确测定是环境监测中的关键任务常见的金属化合物，如铅、汞、镉等，以及它们在水体中的主要来源。了解这些信息对于正确评估水体质量具有重要意义金属化合物的测定方法，包括采样、前处理、分析技术等。这些步骤的正确执行对于确保测定结果的准确性至关重要金属化合物测定中的实际操作技能。这包括使用各种仪器和设备，进行前处理步骤，以及熟练掌握分析技术对金属化合物测定结果的准确解读和比对。学生需要将测定结果与环境标准和法规进行比对，以评估水体的质量状况。

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