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薄膜扩散梯度技术对水体中不同形态Cu（Ⅱ）的测量

作　者: 刘斌
导　师: 孙挺
学　校: 东北大学
专　业: 分析化学
关键词: 薄膜扩散梯度技术有效态 Cu(Ⅱ) 聚丙烯酸钠聚苯乙烯磺酸钠累积
分类号: X832
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 47次
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内容摘要

薄膜扩散梯度技术(DGT)技术提供了一种原位被动测定金属有效态的新方法。不同结合相的DGT装置所测量的金属有效态是不同,本论文主要研究了以聚丙烯酸钠(PAAS).聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为结合相,醋酸纤维渗析膜(CDM)为扩散相的DGT装置对Cu(Ⅱ)的形态的累积和测量。测量了配制水中分别以PAAS. PSS为结合相的Cu2+在CDM中的条件扩散系数以及PAAS和PSS与Cu2+的条件稳定常数；研究了CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT分别对不同的pH值(5.5和7.5)条件下的Cu(HCO3)2、Cu(NH3)4SO4、CuCO3·Cu(OH)2配制水中有效态Cu的累积和测量；分别考察了甘氨酸(Gly),乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和富里酸(FA)三种有机配体与Cu2+在不同配比的条件下,CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT对DGT有效态铜累积和测量的影响。实验表明,配制水中Cu2+的条件扩散系数分别为Dm (PAAS)=3.389μcm2·s-1和Dm(PSS)=1.900μcm2·s-1。PAAS和PSS与Cu2+的条件稳定常数(logK)分别为7.052和5.214。在pH 7.5条件下CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT不能累积和测量以CuCO3·Cu(OH)2和[Cu(NH3)4]2+形态存在的Cu(Ⅱ),可以累积和测量CuHCO3+和Cu(HCO3)2。在pH 5.5情况下,两种装置有效态铜的测量存在差异,CDM-PAAS-DGT对Cu(NH3)4SO4和CuCO3·Cu(OH)2配制水中有效态铜的测量浓度大于CDM-PAAS-DGT的测量浓度。主要是在pH 5.5情况下由于溶液中Cu的形态发生变化,两种结合相对不同形态的铜的键合能力不同造成的。在有机配体的影响实验中,Cu与EDTA在摩尔比为1:0.5的配制水中,两种DGT装置对有效态Cu的理论回收率和测量回收率基本相符,而在摩尔比1:1,1:2和1:5的配制水中,两种DGT装置不能测量到水中的有效态铜,表明CuEDTA是DGT惰性态,不能被两种DGT装置累积和测量。在Cu与Gly摩尔比为1:1,1:2,1:4和1:8的配制水中,以及Cu与FA在质量比为1:1,1:10,1:50和1:100的配制水中,随着加入的有机配体浓度的升高,CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT对有效态Cu的测量回收率都跟着下降,CDM-PAAS-DGT对有效态Cu的回收率均高于CDM-PSS-DGT,这于PAAS和PSS对Cu的配位能力有关,logK越大,有效态浓度越高。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-34
  1.1 环境污染  10-16
    1.1.1 水环境污染  11-12
    1.1.2 重金属污染  12-14
    1.1.3 重金属铜污染  14-16
  1.2 金属形态的测定方法  16-20
    1.2.1 计算法  16-17
    1.2.2 电化学分析方法  17
    1.2.3 光谱方法  17-18
    1.2.4 色谱法  18-19
    1.2.5 联用技术  19-20
  1.3 薄膜扩散梯度技术(DGT)  20-31
    1.3.1 DGT装置构造  20-22
    1.3.2 DGT装置的组成  22-24
    1.3.3 DGT技术的原理  24-28
    1.3.4 DGT的优点  28
    1.3.5 DGT技术的应用  28-31
    1.3.6 DGT技术的发展趋势  31
  1.4 研究目的与创新性  31-34
第2章实验部分  34-42
  2.1 实验仪器与试剂  34-35
    2.1.1 仪器装置  34
    2.1.2 试剂  34-35
  2.2 DGT实验部分  35-42
    2.2.1 渗析膜的预处理、结合相的纯化和DGT装置的安装  35-36
    2.2.2 条件稳定常数的测定  36-37
    2.2.3 扩散系数的测定  37-38
    2.2.4 CDM-PSS-DGT和CDM-PAAS-DGT对不同形态Cu(Ⅱ)的测量  38-40
    2.2.5 FAAS对Cu(Ⅱ)的测量条件  40-42
第3章结果与讨论  42-66
  3.1 PSS和PAAS与Cu~(2+)的条件稳定常数的测定  42-43
  3.2 Cu~(2+)在渗析膜中的扩散系数  43-45
  3.3 碳酸氢铜配制水中有效态Cu(Ⅱ)的测量  45-47
  3.4 碱式碳酸铜配制水中有效态Cu(Ⅱ)的测量  47-50
  3.5 硫酸四氨合铜配制水中有效态Cu(Ⅱ)的测量  50-52
  3.6 Cu与Gly不同配比的配制水中有效态Cu(Ⅱ)的测量  52-56
  3.7 Cu与EDTA不同配比的配制水中有效态Cu(Ⅱ)的测量  56-59
  3.8 Cu与FA不同配比的配制水中有效态Cu(Ⅱ)的测量  59-66
第4章结论  66-68
参考文献  68-74
致谢  74

薄膜扩散梯度技术对水体中不同形态Cu（Ⅱ）的测量

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