《环境化学实验》综合性实验土壤对铜的吸附.doc

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1、《环境化学实验》综合性实验报告书实验名称：土壤对铜的吸附实验学时：12学时适用专业：环境科学年级：学号：实验人：同组人：福建师范大学化学与材料学院·环境科学与工程学院201年月土壤对铜的吸附本实验以硅藻土为实验对象，了解有机质及pH两种因素影响下土壤对铜的吸附。1背景资料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。过量的重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生物所降解，因此可在土壤中不断地积累，也可为植物所富集并通过食物链危害人体健康。重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。其

2、中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。土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。进入到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。2实验方案的设计与实施2.1实验方案的设计通过向土壤中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。测试采用火焰原子分光光度计对铜含量进行分析。2.2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。土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式来描述。即

3、：式中：Q——土壤对铜的吸附量，mg/g；ρ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L；K，n——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：以对作图可求得常数K和n，将K、n代入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(ρ)之间的函数关系。1.1仪器与试剂1.1.1仪器主要设备设备名称型号产地厂家原子吸收分光光度计恒温振荡器离心机其他仪器仪器名称规格容量瓶50mL，250mL，500mL聚乙烯塑料瓶50mL1.1.2试剂及其配制

4、试剂名称纯度与规格产地厂家二氯化钙/500g金属铜——————硝酸/500mL硫酸/500mL氢氧化钠/500g腐植酸生化试剂/g(1)二氯化钙溶液(0.01mol/L)：称取1.5gCaC12·2H2O溶于1L水中。(2)铜标准溶液（1000mg/L）：将0.5000g金属铜（99.9%）溶解于30mLl:1HNO3中，用水定容至500mL。(3)50mg/L铜标准溶液：吸取25mL1000mg/L铜标准溶液于500mL容量瓶中，加水定至刻度。(4)硫酸溶液：0.5mol/L。(5)氢氧化钠溶液：1mol/L。(6)铜标准系列溶液（pH=2.5）：分别吸取10

5、.00、15.00、20.00、25.00、30.00mL的铜标准溶液于250mL烧杯中，加0.01mol/LCaCl2溶液，稀释至240mL，先用0.5mol/LH2SO4调节pH＝2，再以1mol/LNaOH溶液调节pH＝2.5，将此溶液移入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=5.0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

6、)2号土壤样品：取1号土壤样品300g，加入腐殖酸30g，磨碎，过0.15mm（100目）筛后装瓶备用。1.1实验步骤1.1.1标准曲线的绘制吸取50mg/L的铜标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL分别置于50mL容量瓶中，加2滴0.5mol/L的H2SO4，用水定容，其浓度分别为0、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mg/L。然后在原子吸收分光光度计上测定吸光度。根据吸光度与浓度的关系绘制标准曲线。原子吸收测定条件：波长：325.0nm；灯电流1mA；光谱通带：20；增

7、益粗调：0；燃气：乙炔；助燃气：空气；火焰类型：氧化型。1.1.2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0.8g于50mL聚乙烯塑料瓶中。(2)向每份样品中各加入50mg/L铜标准溶液50mL。(3）将上述样品在室温下进行振荡，分别在振荡15min、30min、45min、60min、90min、120min、150min、180min后，离心分离，迅速吸取上层清液10mL于50mL容量瓶中，加2滴0.5mol/L的H2SO4溶液，用水定容后，用原子吸收分光光度计测定吸光度。以上内容分别用pH为2.5和5.0的100mg/L的铜标

8、准溶液平行操作。根据实验