学习情境18 砷的测定 课件(共25张PPT)-《水环境监测》同步教学(化学工业出版社)

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学习情境18 砷的测定 课件(共25张PPT)-《水环境监测》同步教学(化学工业出版社)

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(共25张PPT)
砷的测定
——硼氢化钾
-硝酸银分光光度法
一 预备知识
砷在天然状态下毒性并不强,会使皮肤色素沉着,导致异常角质化。砷的化合物往往具有很强的毒性。我们通常所见的白色粉末,即砒霜,就是不纯的三氧化二砷。砒霜(三氧化二砷)的毒性很强,进入人体后能破坏某些细胞呼吸酶,使组织细胞不能获得氧气而死亡;还能强烈刺激胃肠粘膜,使粘膜溃烂、出血;亦可破坏血管,发生出血,破坏肝脏,严重的会因呼吸和循环衰竭而死。
在自然水系中,砷主要以无机砷酸盐(AsO43-)和亚砷酸盐(AsO33-)两种形式存在,或者以甲基化的砷化合物的形式存在,而砷的有机化合物的含量一般都很低。这些不同形态的砷化合物通过化学和生物的氧化~还原及生物的甲基化、去甲基化反应 发生相互转化。
一 预备知识
各类砷的毒性大小依次递减的顺序是:砷化三氢(As3-)>有机砷化三氢衍生物(As3-)>无机亚砷酸盐(As3+)>有机砷化合物(As3+)>氧化砷(As3+)>无机砷酸盐(As5+)>有机砷化合物(As5+)>金属砷(AsO)。
硼氢化钾(或硼氢化钠)在酸性溶液中产生新生态的氢,将试料中砷转变为砷代氢、用硝酸一硝酸银-聚乙烯醇一乙醇溶液为吸收液,将其中银离子还原成单质银,使溶液呈黄色,在400 nm处测量吸光度。
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
样品的采集和保存   采集后的样品,用浓硫酸调pH<2,贮于玻璃或聚乙烯瓶中,在低温下保存。
准备事宜 名 称 方 法
实训 试剂 1 二甲基甲酞胺(HCON (CH3 ) 2)  
2 乙醇胺(C2H7NO)  
3 硫酸钠(Na2SO4), 无水
4 硫酸氢钾(KHSO4) 固体
5 抗坏血酸(C6H8O6) 固体
6 硫脲(NH2)2CS 固体
7 酒石酸(C4H6O6) 固体
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
      实训试剂         8 硝酸银(AgN03 ) 固体
9 三氧化二砷(As2O3) 固体
10 硼氢化钾(KBH4 ) 固体
11 氯化钠( NaCl) 固体
12 乙醇(CH3CH2OH) 无水或95%
13 硝酸(HN03 ) ρ =1. 40 g/m1
14 盐酸(HCl ) ρ=1. 19 g/ml
15 高氯酸(HClO4 ) 70~72%
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
实训试剂        16 氨水(NH3·H2O) 1+1
17 硫酸(H2SO4 ) 1mol/L
18 硫酸(H2SO4 ) 0.5 mol/L
19 盐酸(HCl) 0.5mol/L
20 氢氧化钠(NaOH ) 200 g/L
21 碘化钾(KI) 150 g/L
22 乙酸铅(Pb(Ac)2) 100 g/L
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
实训试剂   23 聚乙烯醇((C2H4O)x),2 g/L 称取0. 2 g聚乙烯醇(平均聚合度为1750士50)于150mL烧杯中,加100mL水,在不断搅拌下加热至全溶,盖上表面皿微沸10min,冷却后,贮于玻璃瓶中,此溶液可稳定一星期。
24 硫酸-酒石酸溶液 于400 mL硫酸(0. 5 mol/L,试剂18)溶液中,加入60 g酒石酸(试剂7),溶解后即可使用。
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
实训试剂    25 硝酸一硝酸银溶液 称取2. 04 g硝酸银(试剂8),于100 mL烧杯中,用少量水溶解,加入5 mL硝酸(试剂13),用水稀释至250 mL,摇匀,于棕色瓶中保存。
26 砷化氢吸收液 取硝酸一硝酸银(试剂25)溶液、聚乙烯醇(试剂23)溶液、乙醇(试剂12),按1+1+2比例混合,充分摇匀后使用,用时现配。如果出现混浊,将此液放入70℃左右的水中,待透明后取出,冷却后使用。
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
实训试剂      27 二甲基甲酰胺混合液〔简称DMF混合液) 取二甲基甲酰胺(试剂1)、乙醇胺(试剂2),按9+1( V1十V2)比例混合,贮于棕色玻璃瓶中,在低温下可保存30天左右。
28 硫酸钠一硫酸氢钾混合粉 取硫酸钠(试剂3)和硫酸氢钾(试剂4) ,按9+1比例混合,并用研钵研细后使用。
29 乙酸铅棉的制备 将10g医用脱脂棉浸入100 mL乙酸铅(试剂22)溶液中,半小时后取出,在室温下自然晾干,贮于广口瓶中。
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
  30 硼氢化钾片的制备 硼氢化钾(试剂10)与氯化钠(试剂11)以1+5之比混合,充分混匀后,以2~5t/cm2的压力,压成直径为1.2 cm,重1.5 g的片剂。
实训 试剂 31 砷标准溶液,1. 00 mg/mL 称取已于110℃烘干的三氧化二砷(试剂9)0. 1320g,溶于2 mL氢氧化钠(200 g/L,试剂20))溶液中,加入10 mL硫酸(1 mol/L,试剂17)),转入100 mL容量瓶中,用水稀释到刻度,于低温下保存。
  32 砷标准使用溶液,10 ug/mL 取1. 00 ml砷标准溶液(试剂31),于100 mL容量瓶中,用水稀释到刻度,摇匀。
  33 砷标准使用溶液,1.00 ug/mL 取10. 00 ml砷标准溶液(试剂32),于100 mL容量瓶中,用水稀释到刻度,摇匀,用时现配。
二 实训准备
准备事宜 名 称 方 法
水样的 预处理   吸取250. 0 mL样品于砷化氢发生器中,若砷浓度超过12 ug/L时,取适量样品,用碱调至中性后,用水稀释到250 mL
二 实训准备
三 分析步骤
于7支砷化氢发生器中,分别加入0. 00、0. 50 、 1. 00 、 1. 50 、 2. 00 、 2. 50 、 3. 00 mL砷标准使用溶液(试剂33),用水稀释到250 mL,混匀。
空白试验水代替水样取 250 ml(空白试验时,以水为参比溶液水为)
经预处理的水样 250 ml
三 分析步骤
加20 mL硫酸-酒石酸(试剂24)于试料中,混匀
三 分析步骤
向干吸收管中,各加3.00mL吸收液(试剂26)
三 分析步骤
放1片硼氢化钾(试剂30)于发生器的小泡中,再放1片于溶液中,立即盖好橡皮塞,待反应完毕(3~5 min),再将小泡中的硼氢化钾片倒入溶液中,反应完毕,使砷化氢完全释放出来。
三 分析步骤
用10 mm比色皿,以吸收液(试剂26)为参比溶液,在400 nm处,测量吸光度
三 分析步骤
计算绘制标准曲线,计算水样砷的浓度
式中:C--样品中砷浓度,mg/L;
m--由标准曲线上查的试料中砷量,ug;
V--试验体积,mL.
四 质量控制和保证
1.试剂空白的吸光度应不超过 0.030(10 mm比色皿)。
2.当样品含有机质等杂质太多时,需消解预处理制备试料。
取适量样品(含砷量不超过3 ug)于烧杯中,加6. 0 mL盐酸(试剂14)、2. 0 mL硝酸(试剂13)、2. 0 mL高氯酸(试剂 15),盖上表面皿,在电热板上加热至冒高氯酸白烟,并蒸到近干,取下冷却后,用15 mL盐酸(试剂19)溶解盐类,并加热至近沸,冷却后,加入20~30ug抗坏血酸(试剂5)、10~20 mg硫脲(试剂 6)、加2. 0 mL碘化钾溶液(试剂21),放置15 min后,加热并微沸1 min,冷却,以甲基橙为指示剂,用氨水(试剂16)调溶液变黄色,再用盐酸(试剂19)调溶液刚变红,即加入硫酸一酒石酸(试剂24)20 mL,转入砷化氢发生器中,用水稀释到270 mL,同时作试剂空白。
四 质量控制和保证
注:样品中有机质太多,用高氯酸消解易发生爆炸,需放置待无气泡时,再升温消解。
3.U形管中乙酸铅棉和DMF棉填装必须松紧适当和均匀一致,向脱脂棉上加DMF后,用吸耳球慢慢吹气约1 min,使DMF混合溶液均匀吸附在脱脂棉上,在测样品之前,用标准砷溶液按照本标准步骤反应一次,以平衡装置,防止吸光度偏低。
4.在发生砷化氢时,如果反应液中有泡沫产生,可加人适量乙醇消除。
5.U形管中乙酸铅棉是消除硫化物干扰,若有1/4变黑时,即更换。
四 质量控制和保证
6.显色温度最好在15~30℃下进行,若过高或过低时,可适当减少或增加硫酸-酒石酸((试剂24)的用量。
7.插入吸收液中的导气管,在每次吸收反应完成后,要放在盛有4 mol/L硝酸的吸收管中浸洗,不用时一直放在此液中。
8.注意事项:
(1)三氧化二砷为剧毒,用时小心。
(2)砷化氢为剧毒物质,全部反应过程应在通风柜内或通风良好的地方进行。
五 砷分析原始数据记录表
1.吸收池配套性检查
比色皿的校正值:A1 0.000 ;A2 ; A3 ;
所选比色皿为:
2.标准曲线的绘制:
测量波长: ;标准溶液原始浓度: ;
五 砷分析原始数据记录表
溶液号 吸取标液体积,mL 浓度或质量( ) A A校正
0
1
2
3
4
5
6
7
回归方程: 相关系数: 五 砷分析原始数据记录表
分析人 校对人 审核人_________
平行测定次数 1 2 3
吸光度,A
空白值,A 校正吸光度,A校正
回归方程计算所得浓度( )
原始试液浓度, g/mL
样品的测定结果,mg/L Rd,% 3.水质样品的测定
五 砷分析原始数据记录表
标准曲线绘制图





















































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