资源简介

(共17张PPT)
工业废水中汞的测定
教学目标
1.能力目标
（1）会编制汞测定材料清单；
（2）能完成水样汞测定的实验准备工作；
（3）能正确使用冷原子吸收分光光度计；
（4）能完成水样汞含量分析的测定操作、数据处理和报告编写。
2.知识目标
（1）熟悉汞水样采集及保存方法；
（2）理解不同测汞方法的原理和仪器；
（3）熟悉冷原子吸收法测汞的方法、过程、质控措施及注意事项；
（4）掌握冷原子吸收光度计结构、原理、操作规程及注意事项。
教学目标
3.素质目标
（1）培养学生规范、有序的良好实验习惯；
（2）培养学生实事求是、严谨认真、踏实负责的工作态度；
（3）提高团队合作意识及分析问题、解决问题的能力。
汞的健康危害及水体污染源
汞是一种人体非必需的有毒重金属元素，可以在体内蓄积。已有的研究表明，汞对人的中枢神经系统、呼吸系统、消化系统和泌尿系统会造成不同程度的损伤；而且还具有遗传毒性。
水体中汞的污染主要来自贵金属冶炼、仪器仪表制造、食盐电解、化工、农药、塑料、军工等工业废水。
我国水体中汞的控制
汞是我国实施排放总量控制的指标之一,也是环境监测的必测项目。
GB3838-2002规定：
一类、二类水中汞的质量浓度为≤0.00005mg/L，
三类水中汞的质量浓度为≤0.0001mg/L，
四类、五类水中汞的质量浓度为≤0.001mg/L。
水样中汞的测定方法
目前水体中汞的标准分析方法主要是双硫腙分光光度法、冷原子吸收法、原子荧光光谱法，电感耦合等离子体质谱法等；
这些方法各有其特点：
双硫腙光度法是测定多种离子的通用方法,干扰离子较多,反应条件严格；
电感耦合等离子体质谱技术（ICP-MS）仪器价格昂贵，维持成本高；
原子荧光光谱法，和冷原子吸收法相比，检出限、线性范围较好，更加节省试剂简单快速，精密度、回收率亦很好。
所以，水体中汞的检测应用最广泛的方法是原子荧光光谱法。
一、冷原子吸收法测汞
总汞：指未过滤的水样，经剧烈消解后测得的汞浓度，包括无机汞和有机结合汞，可溶的和悬浮的全部汞。
汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。天然水中含汞一般不超过0.1μg/L，我国饮用水标准限值为0.001mg/L。
污染源：仪表、食盐电解、贵金属冶炼等工业废水。
测定方法：冷原子吸收分光光度法、冷原子荧光分光光度法和双硫腙分光光度法等。
1.冷原子吸收法测汞原理
汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。
水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。
2.仪器构造及原理
氯化亚锡
高锰酸钾+硫酸
吸收瓶
冷原子吸收测汞仪
工作流程
Ar或N2或空气
还
原
瓶
分
子
筛
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
3.测定要点
（1）水样预处理：
在硫酸-硝酸介质中，加入高锰酸钾和过硫酸钾溶液消解水样，也可以用溴酸钾-溴化钾混合试剂在酸性介质中于20℃以上室温消解水样。
过剩的氧化剂在临测定前用盐酸羟胺溶液还原。
（2）绘制标准曲线：
依照水样介质条件，配制系列汞标准溶液。
分别吸取适量汞标准溶液于还原瓶内，加入氯化亚锡溶液，迅速通入载气，记录表头的最高指示值或记录仪上的峰值。
以经过空白校正的各测量值（吸光度）为纵坐标，相应标准溶液的汞浓度为横坐标，绘制出标准曲线。
（3）水样的测定：
取适量处理好的水样于还原瓶中，按照标准溶液测定方法测其吸光度；
经空白校正后，从标准曲线上查得汞浓度，再乘以样品的稀释倍数，即得水样中汞浓度。
3．注意事项
（1）汞离子在蒸馏水中极不稳定，因此，汞的标准系列应配於2%的氯化钠溶液中。
（2）氯气影响测定结果，在测定前必须除净消化样品中的氯气，否则结果偏高。
（3）所用器皿，均须用1+3硝酸溶液浸泡1 d以上，并检查合格。
二、原子荧光光度法测定汞
1.原理：将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比。
2.检出限： 0.05~1 μg/L。
3.适用对象： 地面水、生活污水和工业废水。
冷原子荧光仪原理示意图
三、双硫腙分光光度法测汞
1.原理：
水样于95℃，在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞离子生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取，再用碱溶液洗去过量的双硫腙，于485nm波长处测定吸光度，以标准曲线法定量。
（1）适用对象：汞含量在2~40 μg/L的工业废水和汞污染地面水的监测。
（2）加盐酸羟胺不能过量；
（3）对试剂纯度要求高，特别是双硫腙的纯化，对提高双硫腙汞有色螯合物的稳定性和分析准确度极为重要；
（4）有色络合物对光敏感，要求避光或在半暗室里操作等。
（5）在酸性介质中测定时铜离子是主要干扰物，可在双硫腙洗脱液中加入1%（m/V）EDTA二钠盐进行掩蔽。
2.测定条件控制及干扰消除

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