分光光度法检测水中重金属离子：原理、应用与发展前景

分光光度法检测水中重金属离子：原理、应用与发展前景

分光光度法检测水中重金属离子目前，重金属尚无严格统一的定义，一般是指比重大于5的金属，约45的有锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。虽然锰、铜、锌等重金属是生命活动所必需的微量元素，但汞、铅、镉等大多数重金属并不是生命活动所必需的，而且所有重金属超过一定浓度对人体都有毒性。环境污染中的重金属主要是指汞、镉、铅、铬、类金属砷等有显著生物毒性的重金属元素。如果重金属元素未经处理直接排入河流、湖泊、海洋，或进入土壤，这些河流、湖泊、海洋和土壤就会因不能被生物降解而受到污染。 在食物链的生物放大作用下，被富集上千倍，最后进入人体。如果鱼类或贝类中积累的重金属被人食用，或者重金属被稻麦等农作物吸收后再被人食用，重金属就会进入人体，引起重金属中毒，轻者可发生怪病（如水俣病、骨软化症等），重者可导致死亡。其次，重金属能与人体内蛋白质、酶等发生强烈的相互作用，使之失去活性，还能在人体某些器官中蓄积，引起慢性中毒，因重金属超标而导致的中毒事件不胜枚举。总之，重金属污染的特点有：（1）即使含量很低，也能造成环境污染。（2）重金属不能被微生物分解，相反，有些重金属在微生物作用下，可能转化成毒性更大的金属有机化合物。

(3)地表水中重金属可通过生物的食物链进行富集，达到很高的浓度。(4)重金属进入人体后，能与生理大分子(如蛋白质、酶等)发生强烈的相互作用，使其失去活性，还可能在人体某些器官中蓄积，造成慢性累积中毒。因此，重金属的在线测量和应急测量逐渐受到有关部门的充分重视，现已成为市场热点。目前，环保重点监测的重金属有砷、铅、铬、镉、汞等，此外还有污染面较大的电子行业特定的重金属。重金属的测定方法很多，原子光谱法中有原子荧光、原子吸收、等离子体发射光谱、质谱等；分子光谱法中有可见光分光光度法、紫外分光光度法、荧光分光光度法等； 电化学方法主要有选择性电极法、阳极溶解法等；其他方法还有中子活化法、离子色谱法等。对于便携式现场监测，水中重金属离子检测主要采用分光光度法，水中重金属离子检测主要采用阳极溶解法。 参数 HACH具体范围（ppm）试剂产品编号 0.01-0.70、0.01-0.60、0.03-1.-99、22425-00、.7-80.0ug/-010.1-2.5ug/-000.01-3.00、0.02-3.-002-210ug/L、0.04-5.-00、21058-690.02-0.-42、134-49、14580-42、14568-42、14469-49、14476-24、14569-42、795-015-150ug/-000.01-1.-01 对于地表水，除汞外，HACH的试剂范围均可满足标准测定 要求。

参数地表水标准上限（IHACH范围覆盖范围（ppm）0.01 0.05 0.05 0.1 0.01-1.00 0.00 1 0.00 5 0.00 5 0.01 0.000 7-0.080 ... 000 1 0.00 1 0.00 1 0.000 1-0.0025（不能满足）0.05 1.01.02.02.00.01-3.000.0 11.01.01.01.00.0020.050.050.050.10.10.02-0.20.010.010.050.050.10.005-0.150.010.010.010.020.020.01-1.00 对于地下水，哈希可以满足锌、铜、铅、硒四个参数的标准测定要求。 参数 地下水质量分类指数（I0.00 50.010.050.10.10.01-1.00（无法满足）0.00010.0010.010.010.0007-0.08（无法满足）0..00050.00010.0010.0010.0001-0.0025（无法满足 met)0.050.51.05.05.00.01-3.000.010.11.01.51.50 .0020.0050.010.050.050.050.02-0.2（不能满0.0050.010.050.10.10.005-0.150.010.010.010.10.10.01-1.00目前市场上便携式阳极溶解法重金属测试仪非常受欢迎，但是像我们的分光光度法在范围方面并不能完全覆盖重金属测试的所有要求。

以下是某进口品牌阳极溶解重金属分析仪量程满足地表水和地下水重金属限量要求的情况，可以看出效果都差不多：参数阳极溶解法量程覆盖地表水和地下水。另外，采用阳极溶解法进行现场测定，需要注意以下几点，才能保证数据的准确性。1、Cr、Hg、As在量程内有多条分段浓度曲线。这就导致这三个参数在实际使用过程中，需要多次测量。2、测量时，测量电极在测试前需要仔细抛光，如果抛光电极不好，会影响测试精度，之后Cu、Pb、Zn、Cd四个参数还需要在抛光后的电极上镀上汞膜。3、该设备有三个电极，其中一个是参比电极，但测试过程还是会产生漂移。 例如六价铬可能需要在3～4次之后再测试一次，以考察漂移的程度。铜、铅等则需在6、7次测试之后重新测试。这样看来，阳极溶解法是否真的比比色法更快，还是值得探讨的。另外，一般来说，分光光度法的准确度和抗干扰能力要优于电化学检测。阳极溶解法虽然对水样的浊度和颜色没有要求，但是有些离子和有机物会对结果产生干扰。至于分光光度法，只要样品前处理做好，抗干扰能力一般都比阳极溶解法强。上海利川流体控制有限公司 丁二酮肟分光光度法测定镍含量 主题内容及试行范围 本标准规定了丁二酮肟分光光度法测定镍含量。

本标准适用于生铁、铁粉、碳钢和合金钢中镍的测定。测定范围：0.032%～2.00%。方法提要：试样经酸溶解，用发烟高氯酸将铬氧化为六价，用酒石酸钠掩蔽铁，在强碱性介质中，以过硫酸铵为氧化剂，镍与丁二酮肟形成红色络合物，测定其吸光度。转移液中锰含量大于1.5mg、铜含量大于0.2mg、钴含量大于0.1mg均干扰测定。 试剂 3.1 乙醇（大于 95%） 3.2 高氯酸（1.67 g/mL） 3.3 硝酸（2+3） 3.4 盐酸-硝酸混酸：将一份盐酸（1.19 g/mL）、一份硝酸（1.42 g/mL）和两份水混合 3.5 酒石酸钠溶液（30%） 3.6 氢氧化钠溶液（10%） 3.7 丁二酮肟溶液（1%）：用乙醇（3.1）配制 3.8 过硫酸铵溶液（4%） 3.9 镍标准溶液 3.9.10. 称取1000g纯镍(含量大于99.99%)于150 mL锥形瓶中,加入20 mL硝酸(3.3),加热溶解,冷却至室温,转移至容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,1mL此溶液含。 9.2 称取25.00mL镍标准溶液(3.9.1),置于250 mL容量瓶中,加入5 mL硝酸(3.3),用水稀释至刻度,混匀,1mL此溶液含10ug 分析步骤 4.1 样品量 样品量g 0.03～0.10 0.5000 0.10～0.50 0.200 0.50～2.00 0.1000 4.2 空白试验 随样品作空白试验。

4.3 测定 4.3.1 将试样（4.1）置于150 mL 锥形瓶中，加5～10 mL 硝酸（3.3）或盐酸-硝酸混合液（3.4），加热溶解，加3～5 mL 高氯酸（3.2），蒸至高氯酸冒烟，氧化铬成为六价铬为止。 4.3.2 加少量水使盐类溶解，冷却，转移至100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。如有沉淀，干滤除去。取两份10.00 mL 试验溶液，分别置于50 mL 容量瓶中，分别按4.3.2.1和4.3.2.2进行。 4.3.2.1 显色液:加10mL酒石酸钠溶液、10mL氢氧化钠溶液、2mL丁二酮肟溶液、5mL过硫酸铵溶液。各加试剂后混合,加水稀释至刻度,混匀。4.3.2.2 参比溶液:加10mL酒石酸钠溶液、10mL氢氧化钠溶液、2mL乙醇、5mL过硫酸铵溶液,加水稀释至刻度,混匀。4.3.3 静置10～20分钟后,取部分溶液移入2或3cm吸收皿中,以参比溶液为参比,在分光光度计上,在530nm波长处测定其吸光度。减去空白试验的吸光度,从工作曲线上查出相应的镍量。 4.4 工作曲线的绘制分别移取0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL镍标准溶液于50mL容量瓶中,按4.3.2.1显色,以试剂空白为参比,按4.3.3测定其吸光度。

以镍含量为横轴、吸光度为纵轴绘制工作曲线，分析结果按下式计算镍的百分含量： Ni（%）=m1*V*100/m*V1 V——试液总体积mL V1——试液体积mL m1——从工作曲线上查出的镍含量（联系站内TA） 范围 本章规定了二苯碳酰肼分光光度法测定城镇污水中总铬。 1.1 测定范围 本方法测定铬的浓度范围为0.012mg/L～1.0mg/L。 1.2 干扰 用本方法测定时，当三价铁含量大于1mg/L及钡含量大于铬含量的10倍时，就会产生干扰。干扰严重时，可用铜铁试剂络合，用氯仿萃取，再测定。 方法原理 在酸性溶液中，三价铬被高锰酸钾氧化为六价铬，六价铬与二苯碳酰肼反应生成紫红色络合物，用分光光度法测定。 除非另有规定，试剂和材料均为分析纯试剂和去离子水。 3.1 无水乙醇。 3.2 硫酸(H2SO4，ρ=1.84 g/mL)，高纯。 3.3 磷酸(H3PO4，ρ=1.69 g/mL)，高纯。 3.4 硝酸(HNO3，ρ=1.40 g/mL)，高纯。 3.5 5%高锰酸钾溶液:称取50 g高锰酸钾(KMnO4，高纯)溶于水，稀释至刻度。

3.6 20%尿素溶液:称取20g尿素,溶于水,稀释至100mL。3.7 50%(V+V)氨水(NH3•H2O):将氨水与等体积的水混合。3.8 2%(m+V)亚硝酸钠溶液:称取2g亚硝酸钠(NaNO2),溶于水,稀释至100mL。3.9 50%(V+V)磷酸:将磷酸与等体积的水混合。3.10()0.2g,溶于100mL无水乙醇(20.1.3.1),