紫外可見分光光度計測定水溶液中銅離子的濃度

1 前言

銅元素是水中金屬元素的一種，是人體必不可少的，但是過量的銅對人體的危害非常大。過量的銅離子對許多水生生物有極大的負作用，緣由是它與蛋白質(zhì)中的巰基結合，干擾巰基酶的活性，如在珊瑚、水草等生態(tài)缸中若有過量的銅離子，將很快使生物斃命。銅的污染主要來源于電鍍、冶金、化工等行業(yè)。為及時、準確地監(jiān)測水的質(zhì)量，確保人們獲得安全的飲用水，用電位滴定儀檢測水溶液中銅離子的含量是很有必要的。

2 測定原理

在堿性氨溶液中，銅離子與銅試劑（二乙基二硫代氨基甲酸鈉，簡寫成DDTC-Na）作用，生成黃棕色膠體配合物，該有色物在pH=9左右時可穩(wěn)定5~30min，其最大吸收波長為452nm。當水中含有一定量銅離子時，可直接測定。

3 實驗儀器

Hanon i8雙光束紫外可見分光光度計，50ml容量瓶，100ml容量瓶，1000ml容量瓶，玻璃比色皿

4 溶液配制

銅標準儲備溶液（1mg/mL）：稱取0.5g純銅粉溶于10ml硝酸溶液（1+1）中，用水定容至500mL.

銅標準溶液（10ug/mL）：取銅標準儲備溶液1ml于100ml容量瓶中，加水定容至刻度。

銅試劑標準溶液（54ug/mL）：取0.054gDDTC-Na,溶于純水中，定容至1000ml容量瓶中。

濃氨水、濃硝酸（分析純）、含銅水樣

5 實驗步驟

儀器準備，請參照說明書。

測定方法：

1）確定實驗條件：因銅與銅試劑的產(chǎn)物在452nm處具有最大的吸收強度，固測定波長選擇452nm。在pH=9條件下，該有色產(chǎn)物可穩(wěn)定存在5~30min，固測定時調(diào)節(jié)pH至9,在反應開始后5~20min進行測定，測定溫度為室溫。

2）確定銅試劑用量：在1~10號50ml比色管中用移液管分別移入2ml銅標準溶液（10ug/mL），依次加入1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mL的銅試劑標準溶液（54ug/mL），用濃氨水調(diào)節(jié)pH至9，用純水定容至刻度，5min后測定452nm處的光吸收值。結果顯示：加入銅試劑為6ml以下時，隨著銅試劑用量的增多，吸光度值逐漸增大；加入銅試劑為6mL時，吸光度值達到最大值；當銅試劑用量繼續(xù)增大時，吸光度值不變。

3）繪制標準曲線：向1~12號50ml比色管中依次加入0、0.4、0.8、2.0、4.0、6.0、10.0mL銅標準溶液，加入過量的銅試劑標準溶液，滴加濃氨水調(diào)節(jié)pH值至9，用純水定容至刻度，在波長452nm處測定溶液的吸光度，繪制標準曲線。

4）水樣測試：實驗結果表明在0.06~2.5ug/mL范圍內(nèi)測試結果適用，當銅離子濃度增大時，出現(xiàn)棕色絮狀沉淀，因此，測定時需將銅離子濃度稀釋到合適濃度范圍內(nèi)。加入過量的銅試劑標準溶液，滴加濃氨水調(diào)節(jié)pH值至9，用純水定容至刻度，在波長452nm處測定樣品溶液的吸光度值。

7 討論與注意事項

由以上實驗可得結論，此水溶液原液中銅離子濃度為8470ug/mL。當水中銅離子濃度在0.06～2.5ug/mL范圍內(nèi)用此法進行測定時，可獲得較好的準確度和精密度,而且避免了大量使用有機試劑萃取所帶來的污染和浪費，是測定被銅污染的水質(zhì)的有效方法。