分光光度法测生活用水中铜离子浓度的研究.docx

毕业设计说明书班级：学生姓名：指导老师：完成日期：2019年1.月工日毕业答辩成绩毕业答辩评语成果答辩组组长2019年月日毕业设计总评成果系主任：2019年月日毕业设计评阅指导教师评语成果：指导老师：2019年月日评阅人评语评阅人2019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寓子浓度的探讨设计学生姓名富育二、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型分光光度计的运用方法、原理，了解此仪器的性能。2 .驾驭生活用水中铜的测定方法。3 .要求精确记录原始数据、图表规划合理、齐全，计算结果精确。4 .精确配制各类标准溶液、精确绘制标准曲线、正确记录数据、并处理数据。5 .写出条理清楚的完整论文。三、题目进度支配（步骤、程序、时间）1、第2-3周：查阅文献资料，了解探讨内容、原理、方法。2、第4-5周：熟识试验室、试验方法；打算仪器、药品，配制溶液,达到试验基本要求.3、第6-8周：依据单一变量的原则对最佳工艺条件（最大汲取波长、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IO-I1.周：做加标试验。6、第12周：分析水样。7、第13-14周：检测干扰离子对试验的影响8、第15-17周，撰写论文，打算答辩。交出任务日期：2019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2019年6月期日指导老师学生签名分光光度法测生活用水中铜离子浓度的探讨摘要本试验采纳分光光度法对生活用水中铜离子测定进行探讨。试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纳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，从而得到其铜离子精确含量。试验结果表明：分光光度法测铜的最佳条件为最大汲取波长450nm、最佳显色时间Imin、最佳PH值9、最佳铜试剂用量为3.00m1.；最佳条件下,铜离子浓度在O.06'3.20UgZm1.时，铜离子浓度及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,加标试验回收率为97.89%0关键词：分光光度法铜离子铜试剂生活用水SPECTROPHOTOMETRYOFCOPPERIONCONCENTRATIONINWATERRESEARCHABSTRACTThisexperimentusedspectrophotometricmethodfordeterminationofcopperinwaterion.Theexperimentofcopperionsfirstinf1.uencecontentdeterminatioofactors,suchasthewave1.ength,time,PHva1.ueandcopperreagent,suchasthedosageofUSESasing1.evariab1.emethodbyoptimization,se1.ectthebestdeterminationconditions;Inthebestcondition,renderingthecopperionsstandardcurve;Againthedaybear1.akesamp1.es,throughmeasuringtheacidificationtreatment,soastogettheabsorbencyofcopper(accuratecontent.Theexperimenta1.resu1.tsshowthat:spectrophotometricmethodformeasuringthebestconditionsforcoppermaximumabsorptionwave1.ength45()nm,bestshowco1.ortime1min,bestpHva1.ueand,bestcopperreagentconsumptionis3.00m1.;Thebestconditions,coppertheconcentrationoftheionsin0.06、3.20g/m1.,copperionconcentrationandabsorbencybetweenva1.uewith1.ang"beer's1.aw,hasthegood1.inearre1.ationship,the1.inearcorre1.ationcoefficientis0.9894,andmarkrtherecoveryis97.89%.KEYWORDS：spectrophotometrycopperionscopperreagentswater第1章综述1.1.1.水中铜离子的来源1.1.2 铜离子的危害及处理现状1.1.3 测定水中铜元素的主要方法1.1.3. 1常规分光光度法2.1.3 .2催化动力学分光光度法2.1.3.3三元缔合物体系3.1.3.4 萃取光度分析41.3.5 固相光度法41.3.6 流淌注射一光度联用技术51.4 本次课题探讨的意义及内容5.第2章试验部分62.1试验原理6.2.2仪器及试剂62.2.1仪器6.2.2.2试剂62. 3试验方法6.2. 3.1单一变量法工艺条件的优化63. 3.2标准曲线的绘制7.4. 3.3水样分析85. 3.4干扰试验8.第3章结果及探讨103. 1铜协作物最大汲取波长的测定结果及探讨113.2 显色时间对吸光度值的影响11.3.3 PH值对反应的影响123.4 铜试剂用量对吸光度值的影响13.3.5 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163.8 7.1精密度的测定163.9 7.2加标试验163.8水样分析173.9干扰试验183.9.1钠离子存在对反应的干扰18.3.9.2镁离子的存在对反应的影响193.9.3银离子的存在对吸光度值的影响20.3.9.4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探讨第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，加速血红蛋白及吓琳的生成，在氧化还原体系中是种极有效的催化剂。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，有探讨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，故及冠心病有关。但是假如铜过量对人体造成的危害也特别大。铜在人体中的含量要比铁少得多，仅为I(Mr200mg,过量的铜元素将会在人体的肝脏中积蓄,积蓄到肯定量时会造成肝脏中毒。游离态铜离子的危害要比协作态铜大得多。过量的铜离子对很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、格、锌、集的毒性大。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，使钾离了从细胞内流失。经铜处理过的黑色鞘丝藻的呼吸率增加、细胞内出现很多分散异物。当铜浓度为60ug1.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自然光和植物的光合色素消逝。裸藻的光和作用明显地受到铜的抑制，它在含铜0.5mg1.时,水中光合作用抑制率达到60机此外，在酸性水体中和处于最相宜温度时，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。为刚好、精确地监测水的质量，确保人们获得平安饮用水，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亳克每升。1.2 铜离子的危害及处理现状含铜废水排入水体，会严峻影响水的质量。调查探讨表明，当水中铜含量水会产生异味：超过15亳克/升，就无法饮用。探讨发觉，浇灌水中硫酸铜对水稻危害的临界浓度为0.6亳克/升。若用含铜废水浇灌农田，铜在土壤和农作物中累积,会造成农作物特殊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亳克/升,但一般认为水体含铜0O1.亳克/升对鱼类是平安的。在些小河中，曾发生铜污染引起水生生物的急性中毒事务；在海岸和港湾地区，曾发生铜污染引起牡蛎肉变绿的事务。近几年，国内i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、设施设备浩大、占地面积大、投资费用大、物料运输量大、运行费用昂扬、有二次污染物产生、处理后的渣和水无法回收利用等。1. 3测定水中铜元索的主要方法铜在冶金、地质、生物、环境监测定、工业、农业、食品等很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探讨。目前测定铜的方法很多,包括电化学方法、光谱法、原子汲取法，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探讨进展作总结。1.1.1 常规分光光度法基于双环己崩草献二踪(BCo)和铜的显色反应，魏本郡进行了肯定的改正和补充，使铜的测定精确度大大提高。司文会探讨了双乙醛草猷二肺快速分光光度法，提出r测定铜的新方法，并用于粮食及饲料中铜的测定定。经过多次试验，刘廷荣使铜-BCO这种不稳定络合物及乙醛作用，生成稳定的紫红色的铜-双乙醛草酸二腺络合物，在546nm处用分光光度法进行测定。取得了较好效果。王爱丽也做了类似的探讨。同时，铜-BAO显色体系也得到了改进(双乙醛草猷二腺法)。李永权对该法进行了探讨，并测定定了茶叶中的铜。在酸性介质中，铜及2-(5-滨-2-毗咤偶氮)-5-二乙女基苯酚(5-B1.PADAP)生成有色物质,在56Onm波特进步行检测定。铜含量在（三）.4卜g/m1.范围内符合比尔定律，本次法无毒，适用于粮食中微量铜的测定。铜及水溶性吓咻TPPS,在酸性条件和抗坏血酸的存在下能形成1:1的络合物，最大汲取波长412nm0摩尔吸光系数£J=2.03XIOtmoci/，线性范围()0.1Hgm1.,可干脆用于高纯铅中痕量铜的分析。李锐增等人用分光光度法测定了黄黄中铜的含量。方法是在氨水介质中，以酒石酸钾钠为掩蔽剂，铜离子及铜试剂生成黄棕色协作物，于43Onm波长下进行测定。该方法简便，仪器易得，所以便于在基层单位推广运用。1.Chaisuksant基于在酸性介质中，铜及5,8-二经基奈醍（NaPh）生成4:6的有色络合物，建立了种测定铜的常规分光光度法。同时,很多新近合成的显色剂在铜的常规光度法中得到了应用。1.1.2 催化动力学分光光度法催化动力学光度法是以测定量反应物浓度及反应速率之间的定量关系为基础，用分光光度计、荧光光度计等作为检测定手段的一种动力学分析法。近年来金属离子对有机试剂的氧化还原褪色反应的催化作用探讨日益增多，包括催化氧化动力学光度法、催化还原动力学光度法、阻抑动力学光度法等。ASafaVi等人提出了一个测定环境水中ng/1.级铜的新催化动力学方法。在文献中，介绍了该方法是在25C条件下，在强碱性介质中，铜能剧烈催化硫酸钠对丽春红S的褪色