金属化合物形态测定
cd pb的测定
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样品的基体组成复杂，且对测定有明显干扰时，在标准 曲线成线性关系的浓度范围内，使用标准加入法。
●标准加入法：PX+P0、PX+2P0、PX+3P0、PX+4P0，测得对应 吸光度，得到一条不通过原点的直线。
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（三）阳极溶出伏安法
溶出伏安法的测定包含富集、溶出两个基本过程。 测定质量浓度范围：1-1000 ug/L 适用于饮用水、地表水和地下水中镉的测定 首先将工作电极控制在某一条件下，使被测定物质在电 当富集5分钟时，测定下限可达0.5 ug/L 极上富集，然后施加线性变化电压于工作电极上，使 被测物质溶出，同时记录其伏安曲线。 根据溶出峰电位进行定性分析；根据溶出峰电流的大小 进行定量分析，来确定被测定物质的含量。 8/13
铅（Pb）
• 铅是可在人体和动、植物体重积累的有毒 金属，其主要毒性效应是导致贫血、神经 机能失调和肾损伤等。铅对水生生物的安 全质量浓度为0.16mg/L。主要污染源是蓄电 池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀等工 业部门排放的废水。
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铅的测定
• • • • 1：原子吸收光谱法 2：双硫腙分光光度法 3：阳极溶出伏安法 4：电感耦合等离子体原子发射光谱（ICPAES）法 将被测元素转变成原子蒸气 将被测元素的特征谱线与邻近谱 将光信号转换成电信号并进行测 阴极由被测元素纯金属或其合金制成 测定Cd常用的火焰是空气 线分开 量 -乙炔 阳极由钛或钽 、锆等金属制成 火焰 灯内充氖气或氩气
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2、石墨炉原子吸收光谱法
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双硫腙分光光度法注意事项
• 1:该方法基于在pH为8.5-9.5的氨性柠檬酸盐-氰化 物还原介质中。 • 2：用三氯甲烷萃取后于510nm波长处测定吸光度。 • 3：注意器皿、试剂及去离子水是否含痕量铅。 • 4：预先在PH为2-3的条件下用双硫腙的三氯甲烷 溶液萃取分离防止Bi3+与Sn2+干扰 • 5：在氨性介质中加入盐酸羟胺防止Fe3+等氧化双 硫腙
重金属检测方法全汇总(含AAS、AFS、ICP、HPLC等方法)
重金属检测方法全汇总（含AAS、AFS、ICP、HPLC等方法）通常认可的重金属分析方法有：紫外可分光光度法（UV）、原子汲取法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、Ｘ荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）。
日本和欧盟国家有的采纳电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）分析，但对国内用户而言，仪器成本高。
阳极溶出法，检测速度快，数值精确，可用于现场等环境应急检测。
Ｘ荧光光谱（XRF）分析，优点是无损检测，可直接分析成品。
1. 原子汲取光谱法（AAS）原子汲取光谱法是20世纪50年月创立的一种新型仪器分析方法，它与主要用于无机元素定性分析的原子放射光谱法相辅相成，已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。
这种方法依据被测元素的基态原子对其原子共振辐射的汲取强度来测定试样中被测元素的含量。
AAS法检出限低，灵敏度高，精度好，分析速度快，应用范围广（可测元素达70多个），仪器较简洁，操作便利等。
火焰原子汲取法的检出限可达到10的负9次方级（10ug/L），石墨炉原子汲取法的检出限可达到10ug/L，甚至更低。
原子汲取光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难。
原子汲取分析过程如下：1、将样品制成溶液（空白）；2、制备一系列已知浓度的分析元素的校正溶液（标样）；3、依次测出空白及标样的相应值；4、依据上述相应值绘出校正曲线；5、测出未知样品的相应值；6、依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。
现在由于计算机技术、化学计量学的进展和多种新型元器件的消失，使原子汲取光谱仪的精密度、精确度和自动化程度大大提高。
用微处理机掌握的原子汲取光谱仪，简化了操作程序，节省了分析时间。
现在已研制出气相色谱原子汲取光谱（GC-AAS）的联用仪器，进一步拓展了原子汲取光谱法的应用领域。
2. 原子荧光法（AFS）原子荧光光谱法是通过待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光放射强度来测定待测元素含量的一种分析方法。
(环境管理)水环境专业常用术语解释
水环境专业常用术语解释来源：水环境研究所A氨氮（Ammonia nitrogen简称NH3-N）指水中以游离氨（NH3）和离子氨（NH+4）形式存在的氮，两者的组成比决定于水的pH 值和温度，当pH值偏高时，游离氨的比例较高，反之，则氨盐的比例较高。
水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，焦化、合成氨等工业废水，以及农田排水等。
此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨；在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、硝酸盐。
三种含氮化合物在水中出现的意义见下表。
氨氮亚硝酸盐硝酸盐意义+ - - 表示水新近被污染+ + - 表示新近污染，分解在进行+ + + 水以前被污染，已开始分解并仍有新污染- + + 水中污染物已分解，趋向自净+ -测定水中氨氮的方法有纳氏试剂分光光度法、水杨酸-次氯酸盐分光光度法、电极法和容量法。
B表面活性剂（Surface-active agent）目前合成的表面活性剂已达几百种，按它们在水溶液中的电离作用可分为三大类，阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
其中阴离子表面活性剂应用最广，而且在污水处理中是最难破坏、难降解的。
水体中表面活性剂浓度过高，会使鱼类难以生存，并引起水体富营养化。
C臭（odor）臭是检验原水和处理水的水质必测项目之一。
水中的臭主要来源于生活污水和工业废水中的污染物、天然物质的分解或与之有关的微生物活动。
由于大多数臭太复杂，检出浓度又太低，故分离和鉴定产臭物质很难。
残渣残渣分为总残渣、总可滤残渣和总不可滤残渣三种。
它们是表征水中溶解性物质、不溶性物质含量的指标。
总残渣指水样在一定的温度下蒸发、烘干后剩余的物质，包括总不可滤残渣和总可滤残渣。
总可滤残渣指将过滤后的水样放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，再在一定温度下烘至恒重所增加的重量。
一般测定103~105℃烘干的总可滤残渣，但有时要求测定180±2℃烘干总可过滤残渣。
金属化合物铝的测定
金属化合物铝的测定一、铝铝是自然界中的常量元素，毒性不大，但过量摄入人体，能干扰磷的代谢，对胃的活性有抑制作用。
对清洁水中铝的含量，世界卫生组织(WHO)的控制值为0.2 mg/L；我国《生活饮用水水质卫生规范》中的限值也为此值。
环境水体中的铝来自冶金、石油加工、造纸、罐头和耐火材料、木材加工、防腐剂生产、纺织等工业排放的废水。
铝的测定办法有电感耦合等离子体原子放射光谱(ICP-AES )法、间接火焰原子汲取光谱法和分光光度法等。
分光光度法受共存组分铁及碱金属、碱土金属元素的干扰。
(一)电感耦合等离子体原子放射光谱(ICP-AES )法该办法是以电感耦合等离子体焰炬为激发光源的放射光谱分析办法，具有精确度和精密度高、检出限低、测定迅速、线性范围宽、可同时测定多种元素等优点，已广泛用于环境样品及岩石、矿物、金属等样品中数十种元素的测定。
1.办法原理电感耦合等离子体焰炬温度可达6000～8000 K，当将样品由进样器引入雾化器，并被氩载气带入焰炬时，则样品中组分被原子化、电离、激发，以光的形式放射出能量。
不同元素的原子在激发或电离时，放射不同波长的特征光，故按照特征光的波长可举行定性分析；元素的含量不同时，放射特征光的强度也不同，据此可举行定量分析，其定量关系可用下式表示： I＝acb 式中:I—放射特征光的强度； c—被测元素的浓度； a—与样品组成、形态及测定条件等有关的系数； b—自汲取系数，b≤10 2．仪器装置电感耦合等离子体原子放射光谱仪由电感耦合等离子体焰炬、进样器、分光器、控制和检测系统等组成。
电感耦合等离子体焰炬由高频电发生器和感应圈、炬管、样品引进和供气(载气、辅助气、冷却气)系统组成(图2-15)。
高频电发生器和感应圈提供电磁能量。
炬管由三个同心石英管组成，分离通入载气、冷却气、辅助气(均为)。
当用高频点火装置产生火花后，形成电感耦合等离子体焰炬，对由载气带来的气溶胶样品举行原子化、电离、激发。
原子吸收光谱测定金属化合物的原理
文章标题：深度探究：原子吸收光谱测定金属化合物的原理导言：当我们谈到金属化合物的测定时，我们无法不提及原子吸收光谱（AAS）技术。
AAS作为一种重要的分析化学方法，广泛应用于各个领域，尤其在金属元素的测定中发挥着重要作用。
在本文中，我们将深入探讨原子吸收光谱测定金属化合物的原理，包括其基本原理、仪器构造、操作步骤、应用范围以及未来发展趋势，以便更好地理解这一重要的分析方法。
一、原子吸收光谱的基本原理原子吸收光谱是一种分析化学技术，能够测定样品中特定金属元素的含量。
其基本原理是当原子或离子通过光源时，吸收特定波长的光线，并以此产生特定的谱线。
通过测定样品吸收的光谱强度，可以确定金属元素的含量。
在测定金属化合物时，首先需要将样品转化为原子状态，然后再进行光谱测定。
二、仪器构造和操作步骤原子吸收光谱仪通常由光源、样品室、分光器、检波器和数据处理系统等部分组成。
在进行金属化合物测定时，首先将样品溶解或转化为气态，并通过光源产生特定波长的光线。
样品原子吸收光线后，检测器将记录光谱图像，并经过数据处理系统进行分析，从而得出含量结果。
操作步骤包括样品制备、仪器调试、数据测定和结果处理等环节。
三、应用范围和未来发展趋势原子吸收光谱技术在环境监测、食品安全、医药行业和地质勘探等领域有着广泛的应用。
随着技术的不断发展，原子吸收光谱仪的检测灵敏度和分辨率将进一步提升，同时对多元素的测定能力也将不断增强。
未来，原子吸收光谱技术在金属化合物分析领域将迎来更广阔的应用前景。
结语：通过对原子吸收光谱测定金属化合物的原理进行全面的探讨，我们对这一重要的分析方法有了更深入的理解。
AAS的基本原理、仪器构造和操作步骤，以及其在不同领域的应用范围和未来发展趋势，都为我们提供了更多的思考和学习的空间。
在今后的工作和学习中，我们将更加灵活地运用AAS技朧研究诚基本原理，更好地应用于实践。
个人观点：在我看来，原子吸收光谱技术作为一种快速、敏感且可靠的分析方法，将在未来的分析化学研究中发挥越来越重要的作用。
重金属检测方法
选择合适的化合物与 重金属离子结合，获 得一定的空间结构， 产生反应原性;
将与重金属离子结 合的化合物连接到 载体蛋白上，产生 免疫原性。
其中选择适合与重金属离子结合的化合物是 能否制备出特异性抗体的关键。
2.新型方法
2.1 酶分析方法 2.2 免疫分析方法 2.3 生物传感器
二、 具体应用
土壤 • 重金属检测具体方法 水体 • 重金属检测技术现状 大气 • 颗粒物中重金属的检测方法 固废 • 监测方法的现状
1.1原子吸收光谱法（AAS）
这种方法根据蒸气相中被测元素的基态原子对 其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素 的含量。AAS具有检出限低，灵敏度高。火焰原子 吸收法的检出限可达到ppb级，石墨炉原子吸收法 的检出限可达到μg/L，甚至更低。此外还有分析精 度好、分析速度快、应用范围广（可测定的元素达 70多个）、仪器较简单，操作方便等优点，原子吸 收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难。
HNO3、HCl、HF、HClO4
优级纯
2.1 土壤中重金属监测
（4） 消解方法
称取样品 加酸微波消解 加高氯酸，加热赶酸 冷却、过滤，ICP-AES分析
2.2 水体重金属检测技术现状
小结
重金属的分析检测是水体重金属污染监督和治 理的前提和依据。水体重金属检测面临的情况:
(1) 需要及时知道污染情况，以便迅速制定相应 的处理对策，因此人们越来越迫切需要在线、实时 、现场的分析手段。
可以
可以
七十多种
八十多种
几十种
几到几十
几十到几百 几到十几
水中金属化合物的测定
水中金属化合物的测定水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量元素和微量元素，有些是有害于人体健康的，如汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等。
受“三废”污染的地面水和工业废水中有害金属化合物的含量往往明显增加。
有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去活性而出现不同程度的中毒症状。
其毒性大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关。
例如，汞、铅、镉、铬（Ⅵ）及其化合物是对人体健康产生长远影响的有害金属；汞、铅、砷、锡等金属的有机化合物比相应的无机化合物毒性要强得多；可溶性金属要比颗粒态金属毒性大；六价铬比三价铬毒性大等等。
由于金属以不同形态存在时其毒性大小不同，所以可以分别测定可过滤金属、不可过滤金属和金属总量。
可过滤态系指能通过孔径0.45?m滤膜的部分；不可过滤态系指不能通过0.45?m微孔滤膜的部分，金属总量是不经过滤的水样经消解后测得的金属含量，应是可过滤金属与不可过滤的金属之和。
测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法，尤以前两种方法用得最多；容量法用于常量金属的测定。
下面介绍几种代表性的有害金属的测定。
一、汞汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。
天然水中含汞极少，一般不超过0.1?g/L。
我国饮用水标准限值为0.001mg/L。
（一）冷原子吸收法该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0.1—0.5?g/L汞（因仪器灵敏度和采气体积不同而异）。
1.方法原理汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。
在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。
水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。
图2-17为一种冷原子吸收测汞仪的工作流程。
低压汞灯辐射253.7nm紫外光，经紫外光滤光片射入吸收池，则部分被试样中还原释放出的汞蒸气吸收，剩余紫外光经石英透镜聚焦于光电倍增管上，产生的光电流经电子放大系统放大，送入指示表指示或记录仪记录。
原子吸收光谱法测定金属化合物的原理
原子吸收光谱法测定金属化合物的原理原子吸收光谱法（AAS）是一种基于原子能级跃迁的定量分析方法。
它主要用于测定金属化合物中的金属元素。
以下是关于原子吸收光谱法测定金属化合物的原理的详细解释。
1.原子化
在原子吸收光谱法中，样品中的金属化合物首先需要被转化为金属原子。
这个过程称为原子化。
通常，样品中的金属化合物需要被加热到高温以使其原子化。
一旦金属原子被释放出来，它们就可以被特定的光源激发。
2.吸收
当特定的光源通过被激发的金属原子时，金属原子会吸收特定波长的光，导致光的强度减弱。
这种吸收特性是由于金属原子的电子结构决定的。
每种金属都有其独特的电子结构，因此它们会吸收不同的波长。
这种吸收现象可以通过分光仪进行分析。
3.定量
通过测量光源通过样品前后的光强度，可以确定金属原子的吸光度。
吸光度与样品中金属原子的浓度有关。
通过使用标准曲线法或标准加入法，可以进一步确定样品中金属化合物的浓度。
标准曲线法是通过制备一系列不同浓度的标准样品，并测量它们的吸光度，绘制出吸光度与浓度的关系曲线。
然后，将样品的吸光度与标准曲线进行比较，从而确定样品中金属化合物的浓度。
标准加入法是通过向已知浓度的样品中加入一定量的金属化合
物，并测量其吸光度。
通过比较加入前后样品的吸光度变化，可以计算出样品的浓度。
总之，原子吸收光谱法是一种可靠的定量分析方法，可用于测定金属化合物中的金属元素。
它具有高灵敏度、高精度和抗干扰能力强等优点，因此在化学、生物、环境等领域得到广泛应用。
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汞
铅 砷 铬
Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、 CH3Hg 被悬浮物和底质吸附，最终沉降到沉积物中，微 (OH)、CH3HgCl、C6H5Hg+ 生物作用下，转变成剧毒的甲基汞
主要以Pb2+状态存在 H3AsO3、H2AsO3－、H3AsO4、 H3AsO4－、HAsO42－、AsO43－ Cr3+、CrO2－、CrO42－、Cr2O72－ 被悬浮颗粒物和沉积物吸附 被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中 ， 可被甲基化 三价铬多被底泥吸附转入固相，六价铬先被有机 物还原成三价后被悬浮物吸附而沉降至底部颗粒 物中
由于金属不可被微生物降解，所以一旦进入土壤环境，则 很难去除。在环境污染角度，重金属指对生物具有显著毒 性的元素，如汞、镉、铅、锌、铜、钴、镊、钡、锡、锑 等，从毒性角度通常将砷、铍、锂、硒、硼、铝等也包括 在内。所以重金属污染所指的范围较广。
重金属污染的特点：重金属大多为过渡元素，它们多有变 价，有较高的化学活性，能参与多种反应和过程。随环境 的 Eh、pH、配位体的不同，常有不同的价态、化合态和 结合态， 形态不同重金属的稳定性和毒性也不同。
元素存在的价态
同一元素的价态不同，其毒性差别很大。
如Cr6+/Cr3+ ，单质砷毒性较低，砷化物均有毒，三价砷化物毒 性最大；铝是人们家用餐具的材料，而铝离子能穿过血脑屏障而进 入人的大脑组织，会引起痴呆等严重后果；如铬（VI）的毒性大于 铬（III）。而亚砷酸盐的毒性比砷酸盐大60倍。
其他金属污染物的特点
2、金属也通过食物链（网）进行转移。 可从食物链的一级转到另一级，在此转运过程中还有逐级 浓集放大的作用。金属浓集放大的倍数取决于金属、生物与 环境。
重金属在水环境中的迁移能力和生物效应与其含量和化学形态有关:
(1)水体中的重金属可以通过溶解态随水流动或通过吸附于悬浮物而迁移
(2)最后悬浮物沉积于水底将重金属带入沉积物中。
金属化合物的形态及测定
杭维 2011.3
主要内容
（一）金属元素的毒性 （二）污染物形态的分类方法 （三）天然水中金属元素的形态分析
1.天然水中重金属的形态 2.天然水中重金属形态的测定方法
（一）金属元素的毒性
化学形态是指某一元素在环境中实际存在的离子或分子 形式。 重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结 构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子 或分子存在的实际形式。 重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附 等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活 性。 元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决 于其形态,而不是总量。故形态分析是上述研究及污染防 治等的关键。
例如：
元素的存在形态
金属有机化合物毒性高于相应无机金属化合物 ，单质与化合物也有差别。 如甲基汞>离子汞 ，游离态铜>有机络合铜；
元素的性质和浓度
自身性质决定其毒性强度，存在浓度—生物效应关系。如溶解性金属化合 物易于被生物吸收利用，毒性增大。如Cr 在富氧的水中以Cr2O62- 形态存在，易 溶于水，具有较高的迁移扩散能力。
铜
锌
与、CO32－和Cl－等浓度有关
二价离子状态存在
颗粒物，能强烈的吸附或螯合铜离子，使铜最终 进入底部沉积物中。
可形成可溶性配合物，可被悬浮颗粒物吸附，或 生成化学沉积物向底部沉积物迁移，也可被水生 生物吸附而富集。
铊
镍
一价铊化合物存在
以卤化物、硝酸盐、硫酸盐以及某 些无机和有机配合物的形式溶于水
2.天然水中重金属形态的测定方法 （1）不稳定态与稳定态金属的测定 天然水中的金属通常是被配位的，它们可以和简单 的无机配位基如水、碳酸盐、硫酸盐或卤化物配位， 也可以和有机配位基如氨基酸、羧酸、腐殖酸或丹 宁配位。 对“自由”离子的检测，实际上是检测用这种测定 方法难以同水的配合物相区分的这些配合物。这些 配合物中所含的金属总浓度通常称为“不稳定”金 属浓度。不同分析程序所得出的“不稳定”态所包 含的金属形态是不同的。 样品分析中所用的pH值应尽可能接近原始样品的pH 值。
1.天然水中重金属元素的形态
金属污染物主要通过水体进行迁移转化，对水体生物和人 体都会产生影响，而其影响大小取决于金属在水体中的形态。 大致可分为：“自由离子”（包括不稳定金属化合物存在 的量）、以络合物形式存在的量和与一定粒度的颗粒物缔合 的金属数量等。 Batley等将天然水中的痕量金属按元素的物理化学特征 分为四种状态： 第一类：柠檬酸盐、氯化物和硫酸盐之类的物质 第二、四类：主要是吸附在粘土、硅酸盐、有机物和岩屑 等胶态物上的金属离子 第三类：腐殖之类的有机配位基强的金属配合物
（二）污染物形态的分类方法
物理性状和 结构 污 染 物 形 态
固体、流体、射线等、
外形和功能 特点
离子态、代换态、胶体、有机结合 态、难溶态 金属、非金属、同素异 形体
化学组成和 结构
单质
化合态
有机化合态
无机化合态
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（三）天然水中金属元素的形态分析
化学形态分析是指确定分析物质的原子和分子组成 形式的过程。 要求在取样和分析过程中必须尽可能避免样品中原 来存在的形态平衡的破坏与变动，以使得分析结果 能尽可能真实地反映这些元素原来的形态。 由于形态分析为超痕量分析，需要灵敏度高、检出 限低、高选择性和高分辨率的分析方法。
它可通过化学反应(酸－碱、沉淀、配合及氧化-还原等)达到最稳定的状态； 水中可溶性金属离子可以多种形态存在。 如当 pH低 →pH高时，Fe(Ⅲ)的变化如下 ：
Fe3+→Fe(OH)2+→Fe(OH)2+→Fe2(OH)24+→Fe(OH)3 ↓
所以，形态分析可以判断土壤和水体沉积物中的 金属是天然存在的还是人为污染造成的。
可被粘土矿物吸附迁移到底部沉积物中
被水中悬浮颗粒物吸附、沉淀和共沉淀，最终迁 移到底部沉积物中，水生生物也可富集镍
铍
取决于水的化学特征
溶解态的Be2+可水解为Be(OH)+、Be3(OH)33+ 难容态的铍主要为BeO和Be(OH)2
环境中金属的迁移与转化
1、金属主要通过水在环境中迁移转运；
金属特定的离子形式确定了金属离子对水体中植物和动物 生命的影响，也影响金属离子在水体中的迁移转化和停留。 例：金属会影响藻类生长——促进作用和抑制作用。金属 可供利用的最直接的形态是以金属离子存在于溶液中的。