实验室含镉废液的处理

实验室含镉废液的处理

摘要

镉是一种毒性很大的重金属，其化合物也大都属毒性物质，因此被认为是一种危险的环境污染物。实验室含镉废液的处理问题刻不容缓。现在主要有有化学法、物理化学法和生物法 3 大类，我们主要讨论化学方法中的用氢氧化物沉淀法去除实验室中含镉废液的方法。Cd2+在碱性状态下水解生成难溶、稳定的

Cd(OH)

2沉淀。反应随着碱度升高向右移从而利于Cd(OH)

2

的沉淀，但随着碱度

增加易生成HCdO2- 离子，导致水溶液中总镉升高，故PH应准确控制在11—12，才能使镉离子完全沉淀。

关键词：镉废水处理碱法

1、引言

镉是一种毒性很大的重金属，其化合物也大都属毒性物质，因此被认为是一种危险的环境污染物。极微量的镉就可对人体造成伤害，它通过食物链富集，具有稳定、积累和不易消除的特点,可对人体产生慢性中毒，主要积累在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼之中, 使肾脏等器官发生病变，并引起神经痛和内分泌失调等病症，甚至使人疼痛而死。1993 年世界肿瘤研究机构(IARC)将镉定义为人类第IA 致癌物。近年来研究证明，无论是从毒性还是蓄积作用来看，镉都将是继汞、铅之后污染人类环境、威胁人类健康的第三个金属元素。镉在电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷等行业都有广泛的应用，工厂排出的含镉废水是水体镉污染的主要污染源。比如电镀工业、军工生产排放的废水(含镉量约0.065mg/L)和硫酸矿石制取硫酸、磷矿石制取磷肥等工艺排除的废水(含镉量高达0.089 mg/L)等对水体污染尤为严重。震惊世界的日本“痛痛病”就是水田污染的典型事例，因镉污染而致，被称为“全球十大环境污染事件”，表现为全身疼痛、骨脆易折而引起身长缩短骨骼变形，最后发生肌萎缩及其他并发症，甚至死亡。

2、目的

镉对人体的危害已经引起了世界各国的重视，各国均制定了相应的国家标准。我国规定工业废水中镉的最高排放浓度为0.1mg·L-1，所以含镉废水在排放之前必须进行处理,以达到排放的要求，避免污染中毒事件的发生。在我国，也发生过严重的镉污染事件，因此，含镉废水的有效处理刻不容缓，研究、开发高效经济的含镉废水的处理技术，具有重大的社会、经济和环境意义。

3、实验原理

迄今为止，含镉废水的处理方法较多，根据镉离子的含量及镉存在形态的不同，所采用的处理方法也有所不同。目前常用的方法有化学法、物理化学法和生物法3 大类。此次我们主要讨论化学方法中的用氢氧化物沉淀法去除实验室中含镉废液的方法。

Cd2+在碱性状态下水解生成难溶、稳定的Cd(OH)2沉淀。

镉离子在碱性状态下发生水解的反应式如下：

Cd2++2OH+ →Cd(OH)2

这一平衡反应随着碱度升高向右移从而利于Cd(OH)2的沉淀。但随着碱度增加易生成HCdO2- 离子，导致水溶液中总镉升高，故PH应准确控制在11—12，才能使镉离子完全沉淀。

4、实验设备

原子吸收分光光度计、镉空心阴极灯、烧杯

仪器工作条件:

测定波长228.8nm；

通带宽度 1.3nm；

灯电流7.5mA；

火焰类型空气-乙炔火焰。

5、实验材料及试剂

1000µg/ml的镉液，Ca(OH)2溶液（或生石灰），PH=4.00标准缓冲容剂，盐酸(AR级)，硝酸（AR级），氢氟酸（AR级），高氯酸（AR级）、镉标准贮备液（1.0mg/ml）镉标准使用液（5.0μg/ml），PH试纸。

a.试剂配制

将氢氧化钙加入到蒸馏水中，配制饱和溶液。

b.材料处理

用25ml移液管移取25.00ml1000µg/ml的镉液，放入250ml人容量瓶中，配制成0.1g/ml 的镉液。

6、实验操作步骤

（1）取250ml的烧杯，加入100ml人0.1g/ml的镉液。

（2）缓慢的加入饱和的Ca(OH)2溶液，并不断的搅拌，不时的用PH试纸对比PH值保持在11~12。

（3）将溶液放置30min后，用滴定管吸取Ca(OH)2溶液，滴入溶液中，观察是否还有沉淀生成。如果还有沉淀生成，则继续滴加。

（4）取上清液过滤, 弃去100mL初滤液, 取样测定剩余镉浓度。

（5）镉含量的测定

a.取100.00ml水样于250ml烧杯中，加入5ml浓硝酸，在电热板上加热并确保样品不沸腾，烧杯上安装一回流装置，蒸至10ml左右时，再加入5ml浓硝酸和2ml高氯酸，继续消解至剩1ml，取下冷却，加入蒸馏水溶解残渣，将消解后的溶液转移至50ml容量瓶中，定容，摇匀。

b.样品测定

标准曲线的绘制：吸取镉标准使用液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00ml分别于6个50ml 容量瓶中，用0.2%硝酸溶液定容、摇匀。测其吸光度，绘制标准曲线。

7、结果及计算

7.1标准曲线法

（1）实验数据：

系列标准溶液测得吸光度A值

标准溶液浓度（μg/50ml)0.00 2.50 5.00 10.00 15.00 20.00 吸光度(A)

待测试样吸光度=

（2）实验数据处理

①绘制镉标准曲线图；

②计算水样中镉的含量。

8、注意事项

（1）在加入氢氧化钙溶液时，要保持PH=11~12.

（2）由于样品中镉含量可能是微量的，实验室应该特别注意防止样品被污染。

（3）溶解时温度不可太高，否则溶解酸挥发太快，致使快蒸干时，式样还没有溶完。若试样较难分解，可在蒸发至小体积时滴入几滴硝酸。

参考文献

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