实验三-土壤对铜的吸附(环境化学实验)

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1、实验五土壤对铜的吸附土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气降尘等。过量的载金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。由于重金属不能被土壤中的微主物所降解，因此可在土壤屮不断地积累，也可为植物所富集并通过食物链危害气体健康。重金属在土壤中的迁移转化主耍包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。其屮又以吸附作用最为重要。铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。土壤的铜污染主耍是来自于铜矿开采和冶炼过程。进人到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸

2、附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤屮的迁移转化。因此，研宄土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。一、实验目的1.了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。2.学会建立吸附等温式的方法。二、实验原理不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH.。为此，本实验通过向土壤屮添加一定数量的腐殖质和调节待吸附铜溶液的pH,分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响。土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式来描述。即

3、：Q=Kp1/n式中：Q——土壤对铜的吸附量，mg/g；P——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L；K,n一一经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。将Freundlich吸附等温式两边取对数，可得：lgQ=lgK+丄lgpn以lgQ对lgP作图可求得常数K和n，将K、n代人Freundlich吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q）和平衡浓度(p)之间的函数关系。三、仪器和试剂1.仪器(1)原子吸收分光光度计。(2)恒温振荡器。(3)

4、离心机。(4)酸度计。(5)复合电极。(6)容量瓶:50mL,250mL,500mL。(7)聚乙烯塑料瓶：50mL。2.试剂(1)二氯化钙溶液(0.01mol/L)：称取1.5gCaCl2•2H2O溶于1L水中。(2)铜标准储备溶液(1000mg/L)：准确称取l.OOOg金属铜(99.9%)置于150mL烧杯中，加入(1+1)硝酸20mL.加热溶解后，加入(1+1)硫酸10mL并加热置冒白烟。冷却后，加水溶解并转入1000mL容量瓶屮，用水定溶至标线，此溶液l.OOmL含l.OOmg铜。(3)

5、5mg/L(5.00(ig/mL)铜标准使用溶液：取上述铜标准储备溶液5.00mL，于1000mL容量瓶中，用水定溶至标线。(4)硫酸溶液：0.5mol/L。(5)氢氧化钠溶液：1mol/L。⑹铜标准系列溶液(pH=2.5)：分别吸取10.00、15.00、20.00、25.00、30.00mL1000mg/L的铜标准溶液于250mL烧杯中，加0.01mol/LCaCl2洛液，稀释至240mL,先用0.50101/[112304调节卩11=2,再以1mol/LNaOH溶液调节pH=2.5,将此溶

6、液移入250mL容量瓶中，用0.01mol/LCaCl2溶液定容。该标准系列溶液浓度为40.00、60.00、80.00、100.00、120.00mg/L。按同样方法，配制pH=5.5的铜标准系列溶液。(7)腐殖酸(生化试剂)。(8)1号土壤样品：将新采集的土壤样品经过风干、磨碎，过0.15mm(100目)筛后装瓶备用。(9)2号土壤样品：取1号土壤样品300g，加人腐殖酸30g,磨碎，过0.15mm(100目)筛后装瓶备用。(7)10%(m/v；)盐酸羟胺溶液.•将50g盐酸羟胺溶于水并稀释

7、至500mL；(8)0.2%(m/v)新亚铜灵溶液：称取0.2g新亚铜灵溶于lOOmL甲醇中；(9)37.5%(m/v)柠檬酸钠溶液:将150g柠檬酸钠溶于400mL水中，加入10%(m/v)盐酸羟胺溶液5mL和新亚铜灵溶液lOmL,用50mL氯仿萃取除去其中杂质铜，弃去有机层；(10)乙酸-乙酸钠缓冲液：将100g三水合乙酸钠溶于适量水中，再加入6mol/L的乙酸溶液13mL,定容至500mL,混匀。此溶液的pH值约为5.7。UI1.标准曲线的绘制准确吸取5.00(ig/mL铜标使用准液0.0

8、0，0.50，1.00,2.00,3.00,5.00mL,于25mL比色管中，加水至15.0mL,依次加入盐酸羟胺溶液1.5mL,柠檬酸钠溶液3mL,乙酸-乙酸钠缓冲液3mL,新亚铜灵溶液1.5mL,混匀，加水至标线，充分混匀，静置5min。以试剂空白为参比，用50mm比色皿于457nm处测定吸光度，每个实验点重复3次，以铜液浓度作为横坐标，吸光度A平均值作为纵坐标，绘制标准曲线。2.土壤对铜的吸附平衡时间的测定(1)分别称取1、2号土壤样品各8份，每份lg于50mL聚乙烯塑料瓶屮。(2)向每份