实验三土壤对铜的吸附
污染土壤中铜离子的吸附行为研究
污染土壤中铜离子的吸附行为研究近几年来，人类对于环境保护的意识日益增强。
其中，污染土壤的问题一直备受关注。
污染土壤中的重金属离子，如铜离子，会对生态环境和人体健康造成极大的威胁。
因此，对于污染土壤中铜离子的吸附行为进行深入研究，有助于制定科学的环境治理措施。
1. 什么是铜离子的吸附？铜离子的吸附是指铜离子与土壤中的微粒子表面发生电化学反应，从而固定在土壤颗粒上的过程。
常见的土壤吸附剂有矿物质、有机物质、氧化物等。
铜离子与土壤吸附剂之间的交互作用，是影响吸附的关键因素。
2. 吸附过程的影响因素是什么？在实际操作中，铜离子的吸附行为受到许多影响因素的制约。
其中，土壤pH 值、土壤粒径、土壤结构、铜离子浓度等因素都会在不同程度上影响铜离子的吸附过程。
（1）土壤pH值：土壤pH值决定了离子在土壤中的电性，从而影响离子与土壤颗粒之间的电化学吸附作用。
一般来说，当土壤pH值低于6.5时，铜离子的吸附能力会增强。
但当pH值过低或过高时，吸附能力会下降。
（2）土壤粒径：土壤颗粒的大小也会影响铜离子的吸附。
一般来说，当土壤颗粒越小，吸附能力也越强。
（3）土壤结构：土壤结构的稳定性会影响铜离子在土壤中的迁移行为。
当土壤结构不稳定时，铜离子会更容易溶解在水中并发生迁移。
（4）铜离子浓度：铜离子浓度越高，越容易与土壤颗粒发生物理化学反应。
但高浓度铜离子会阻碍土壤颗粒的吸附功能，导致铜离子进一步污染。
3. 如何控制铜离子的吸附？对于铜离子的吸附控制，需要从多个角度考虑。
（1）改变土壤pH值：在实战中可以采用如添加钙粉、石灰等方式，改变土壤pH值，从而调整铜离子的吸附能力。
（2）增加土壤有机物质含量：土壤有机质的加入可以增加铜离子的吸附速率，从而达到降低铜离子污染的作用。
（3）选择适合的吸附剂：根据不同种类的污染物，选用合适的土壤吸附剂，可以更好地控制污染物的扩散和迁移。
4. 结语铜离子是一种常见的重金属污染物之一，对环境和人体健康造成不可忽视的影响。
实验三土壤对铜的吸附
实验三土壤对铜的吸附实验三铜在土壤中的吸附一、实验目的1.了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。
2.学会建立吸附等温式的方法。
二、实验原理不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH。
为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节带吸附铜溶液的pH，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式来描述。
即：QK1/n式中：Q—土壤对铜的吸附量，mg/g；ρ—吸附达到平衡时溶液中铜的浓度，mg/L；K，n—经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich吸附等温式两边取对数，可得：lgQlgK1lgn以lgQ对lgρ作图可求得常数K和n，将K、n代入Freundlich吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q）和平衡浓度（ρ）之间的函数关系。
三、仪器和设备1.仪器分光光度计；恒温振荡器；1cm玻璃比色皿；pH计，移液管；容量瓶；50mL聚乙烯塑料瓶；电子天平；针筒式滤膜过滤器等。
2.试剂(1)掩蔽剂柠檬酸铵溶液，200g/L。
(2)缓冲溶液氯化铵-氨水溶液，50g/L。
称量5.0g的氯化铵(分析纯)，移取20mL的浓氨水(分析纯)，搅拌溶解，转移到100mL容量瓶中，去离子水定容，溶液pH值在10.0左右。
(3)显色剂BCO溶液，2g/L。
称量0.20g的BCO(分析纯)，移取20mL无水乙醇(分析纯)，乙醇为助溶剂，溶解转移到100mL的容量瓶中，去离子水定容。
(4)铜标准储备液，1000mg/L；准确称量0.9766g五水硫酸铜(分析纯)，去离子水搅拌溶解，加2mL浓硫酸防止铜离子水解沉淀。
溶液转移到250mL容量瓶中，去离子水定容。
试验时用去离子水稀释至所需浓度。
（5）NaOH溶液：10mol/L，0.5mol/L。
实验六土壤对铜的吸附
实验六土壤对铜的吸附一．实验目的1. 掌握制作土壤对铜的吸附等温线,并求得Freundlich 方程中的K 、n 值。
2. 了解pH 对土壤对铜吸附作用的有关因素。
二．实验原理铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
因此，研究土壤对铜的吸附特性，有助于了解铜进入土壤后的变化规律，从而为合理施用铜肥及处理土壤的铜污染提供理论依据。
不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
而对吸附影响比较大的是pH.。
为此，本实验通过向土壤中调节待吸附铜溶液的pH ，分别测定不同pH 条件对土壤吸附铜的影响。
土壤对铜的吸附可采用Freundlich 吸附等温式来描述。
即：X ＝K*C 1/n (1)式中：X ——土壤对铜的吸附量，mg/g ；C ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L ；K ，n ——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich 吸附等温式两边取对数，可得：1g X = lgK +n 1lgC (2)以1gX 对1gC 作图可求得常数K 和n ，将K 、n 代人Freundlich 吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich 吸附等温式方程，由此可确定吸附量（X ）和平衡浓度(C)之间的函数关系。
三．仪器和试剂1. 仪器(1) 原子吸收分光光度计。
(2) 恒温振荡器。
(3) 离心机。
(4) 酸度计。
(5) 复合电极。
(6) 容量瓶：50 mL ，250 mL ，500 mL 。
(7) 聚乙烯塑料瓶：50 mL 。
2. 试剂(1) 二氯化钙溶液(0.01 mol/L)：称取 1.5 g CaC12 · 2H 2O 溶于1L 水中。
(2) 铜标准溶液（1000 mg/L ）：将0.5000 g 金属铜（99.9%）溶解于30 mLl:1HNO 3中，用水定容至500 mL 。
(3) 50 mg/L 铜标准溶液：吸取25 mL 1000 mg/L 铜标准溶液于500 mL 容量瓶中，加水定至刻度。
土壤砂粒对水体中铜离子的吸附研究
土壤砂粒对水体中铜离子的吸附研究吕淑清;田双超;刘宵;黄乌吉斯古楞【摘要】以土壤中砂粒为吸附剂,研究了其对水中铜离子的吸附去除.结果表明:土壤砂粒对铜离子的吸附平衡时间为6 h;对铜离子的吸附符合Langmuir吸附理论;对铜离子吸附的最佳pH值为5;吸附过程符合准二级动力学模型;该吸附过程为自发的吸热反应.【期刊名称】《东北电力大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】5页(P62-66)【关键词】土壤砂粒;铜离子;吸附【作者】吕淑清;田双超;刘宵;黄乌吉斯古楞【作者单位】东北电力大学建筑工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学建筑工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学建筑工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学建筑工程学院,吉林吉林132012【正文语种】中文【中图分类】X703近年来，随着采矿业的发展以及含铜杀菌剂的大量使用，使得水体中的铜含量增加.虽然低浓度的铜离子对植物光合作用起到促进，但是铜离子浓度超过1 mg/L时会导致水体鱼类的死亡[1]；同时高浓度铜离子会促进叶绿素的分解表现出毒害作用[2～3]；当人体通过水环境摄入过量的铜离子时会造成新陈代谢紊乱、肝硬化和肝腹水等病症.吸附法除铜具有成本低、效果好、二次污染少的优点[4]，因此选择合适的吸附剂是吸附除铜的关键.土壤作为最常见的吸附剂，对重金属的吸附是一个复杂的过程，与土壤的类型、物化性质及重金属本身性质有关[5～6].国内外有很多人研究了土壤有机质、土壤微生物[5，7]等因素对铜离子的吸附，而土壤中砂粒对铜离子的吸附能力却鲜有研究.本文利用土壤砂粒作为除铜吸附剂，研究其对水体中铜离子的吸附性能.1 材料与方法1.1 实验材料将去除表面干燥土层，以及叶茎和大粒径块石的湿润土壤放在超纯水中用标准套筛进行筛分，将各个筛盘中的砂粒用报纸包裹放入烘箱中干燥.最终得到粒径为0.6 mm～0.9 mm、0.45 mm～0.6 mm、0.355 mm～0.45 mm、<0.355 mm的四组砂粒作为实验材料，分别编号为a、b、c、d.实验药剂：容量为50 mL，浓度为1 000 mg/L的YSO5标准铜溶液.1.2 实验仪器设备实验仪器：SensAA原子吸收分光光度计(SensAA，北京东西分析仪器有限公司)；万分之一电子分析天平(BSA124S-CW，德国赛多利斯厂)；六联同步自动升降搅拌器(JJ-4A，金坛市朗博仪器制造有限公司)；pH计(PHS-3E)；超纯水器(KMCJ-B-10，成都浩纯仪器设备有限责任公司)；电热恒温鼓风干燥箱(SC1O1-3A，浙江省慈溪市烘箱厂)；离心机(XYJ-2)；恒温震荡箱(HZQ-X300).1.3 实验方法(1)等温吸附实验：配制8组不同浓度的Cu溶液(0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、3.6 mg/L).将4组砂粒每组取8份，每份5g.然后将4组不同粒P径的砂粒放入250 mm锥形瓶中加入200 mm配制好的Cu溶液.然后放入恒温震荡箱中(转速120 r/min)24 h.取10 mm上清液用针管过滤器过滤，然后利用SensAA原子吸收分光光度计测量溶液中铜离子浓度.砂粒对铜离子的单位吸附量w可按公式(1)计算.w = (c0-c1)×v/m(1)公式中：w为砂粒单位吸附量，mg/g；c0为铜离子的初始浓度，mg/L；c1为24 h后溶液中铜离子浓度，mg/L；v为溶液体积，L；m为砂粒质量，g.(2)溶液pH值对土壤砂粒吸附铜离子的影响实验：配制浓度为0.8 mg/L不同pH 值的Cu溶液(3、4、5、6、7).将4组砂粒每组取5份，每份5 g.然后将4组不同粒径的砂粒放入250 mm烧杯中加入200 mm配制好的铜溶液.置于六联搅拌器上搅拌(转速120 r/min)24 h.取10 mm上清液用针管过滤器过滤，然后利用SensAA原子吸收分光光度计测量溶液中铜离子浓度.(3)吸附热力学实验：称取5g d组砂粒放于250 mm锥形瓶中，分别加入200 mm浓度为0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L的铜溶液.放入恒温震荡箱中(转速120 r/min)在不同温度梯度(25 ℃、30 ℃、35 ℃)下经过24 h.取10 mm上清液用针管过滤器过滤，然后利用SensAA原子吸收分光光度计测量溶液中铜离子浓度.(4)吸附动力学实验：将4组砂粒每组取5 g，放入250 mm烧杯中加入200 mL 的0.8 mg/L 铜离子溶液，在室温下置于振荡器内，分别于1 h、1.5 h、2 h、3h 、4h 、5 h、6 h后取出10 mm上清液用针管过滤器过滤，然后利用SensAA原子吸收分光光度计测量溶液中铜离子浓度.(5)颗粒级配对土壤砂粒吸附铜离子的影响实验：配制浓度为0.8 mg/L，pH值为5的铜溶液.将a、b、c、d 4组砂粒按照1∶1∶1∶1、1∶1∶1∶2、1∶1∶2∶2、1∶2∶2∶2的比例分别配5 g，标为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，放入250 mm烧杯中加入200 mm配制好的Cu溶液.置于六联搅拌器上搅拌(转速120 r/min)24 h.取10 mm上清液放入离心机离心(转速3 000 r/min)10 min，然后利用SensAA原子吸收分光光度计测量溶液中铜离子浓度.2 结果与讨论2.1 等温吸附实验土壤砂粒对铜离子的吸附等温线，如图1所示.随着平衡浓度的增加，砂粒对于Cu2+的吸附量增加.这是因为当溶液中的Cu2+浓度增大时，Cu2+与砂粒的接触机会增加，发生吸附的概率增加[8].同时Cu2+的浓度增加促进了液相中的Cu2+在砂粒表面水膜的扩散.当吸附达到平衡以后，吸附量不再随着平衡浓度的增加而增大.图1 铜在4组砂粒中的吸附等温曲线用Freundlich方程和Langmuir方程对4组土样的吸附等温线拟合，拟合参数如表1所示.吸附等温方程如公式(2)～公式(3)所示[9].Freundlich：lnw=lnc/n+lnk1(2)Langmuir：c/w=1/(kLws)+c/ws(3)公式中：w为吸附量(mg/g)；ws为饱和吸附量(mg/g)；c为平衡浓度(mg/L)；kL是一定温度下的Langmuir常数，与表面吸附强度有关；n、k1为Freundlich 常数.由表1可知，由R2可以看出土壤中砂粒对于重金属离子Cu2+的吸附更满足Langmuir理论.表明砂粒对铜的吸附能力与Langmuir方程参数ws成正比，kL 成反比，同时说明该吸附过程更接近单层吸附.Freundlich方程拟合参数中，n的范围为5～6.5，说明砂粒对于铜离子的吸附属于容易吸附；当粒径较小时拟合相关系数R2的值为0.990 3，也说明了小粒径砂粒对于Cu2+的吸附属于单层吸附.表1 吸附等温方程的拟合参数粒组Freundlich等温线Langmuir等温线k1nR2wskLR2a1.245.320.79740.1040.3000.987b1.766.5970.81440.1210.289 0.989c1.495.9740.82200.1420.2670.991d1.024.260.99030.2180.1970.998 由吸附模型参数可知，铜离子在土壤颗粒中的吸附更符合Langmuir方程等温吸附.由R2可以看出在粒径最小时，其拟合结果最理想.分析其原因是由于土壤粒径越小，表面的吸附点位分布越多并且均匀，吸附结果越接近单层吸附.2.2 溶液pH值对土壤颗粒吸附铜离子的影响图2 pH对土壤吸附铜离子的影响图3 不同温度下d组砂粒的吸附等温曲线pH值对土壤吸附铜离子的影响，如图2所示.pH值为3～5时，土壤砂粒对铜离子的吸附量随pH值的增加而增大，在pH值为5时达到最大.这是因为低pH值时，溶液中H+浓度高，与Cu2+产生竞争吸附[5，10]，导致吸附量小.随着pH 值的增加，H+浓度减少，竞争吸附减少，吸附量增大；当pH>5时，Cu2+的吸附量先降低后趋于稳定，这与铜离子生成水和性羟基配合物有关[11]，而且此时土壤砂粒表面的吸附点位趋于饱和，所以当pH>5时，随pH值的增加，吸附量先减小，后趋于稳定.2.3 吸附热力学实验不同温度下d组砂粒的吸附等温曲线.如图3所示.随着温度的增加，d组砂粒对于Cu2+的吸附量增加.由图3可知，最初铜离子浓度较低，颗粒表面具有大量吸附位，曲线较陡，随铜离子浓度的增加吸附位逐渐占满，吸附曲线增势减缓，最后达到吸附平衡.同时随着温度的增加，溶液中游离铜离子的迁移能力增加，颗粒表面的吸附位对铜离子的吸附增强，吸附位上吸附的铜离子向内部迁移的能力增强，从而导致颗粒表面的未饱和吸附位增加导致整体的吸附能力增强.根据吸附过程中的热力学参数方程可以计算出吸附过程的热力学参数为KD=c1/c0(4)△G0=-RTlnKD(5)△G0=△H0-T△S(6)lnKD=△S0/R-△H0/RT(7)公式中：KD(L/mol)为吸附分配系数；△G0为吉布斯自由能能变；△H0为焓变；△S0为熵变.根据以上公式求出25 ℃、30 ℃和35 ℃时反应吉布斯自由能能变分别为-5.705 kJ/mol、-11.19 kJ/mol、-11.29 kJ/mol；△S0=1.085 kJ/mol，△H0=3.15kJ/mol.在吸附过程中，△G0小于0，说明该吸附过程为自发反应；随着温度的增加，△G0绝对值增加，并且△H0大于0，说明此吸附反应为吸热反应[12].2.4 吸附动力学实验图4 吸附时间对吸附的影响吸附时间对砂粒吸附量的影响，如图4所示.d组砂粒的吸附量远远大于其他三组的原因是d组砂粒的粒径最小，相同质量下拥有最大的比表面积；而且颗粒之间也会形成更多的细小空隙，会对Cu2+产生吸附作用.其他三组则因为粒径的差别较小，在吸附2 h内，因为粒径产生的吸附优势明显，所以对Cu2+的吸附量差别较大；2h后随着砂粒表面吸附点位的减少，因为粒径产生的吸附优势逐渐减小，所以吸附量相近；在吸附6 h后，4组砂粒的吸附量稳定，所以砂粒对于水中铜离子的吸附平衡时间为6 h.吸附动力学主要研究各种因素对化学反应速率影响的规律以及反应机理.因为本实验是固体吸附剂对溶液中溶质的吸附过程，所以用准一级、准二级动力学模型进行描述[13]准一级动力学模型为log(qe-qt)=logqe-(kf /2.303)t(8)准二级动力学模型为t/qt=(1/ksqe2)+(1/qe)t(9)公式中：qe为平衡吸附量；qt为时间为t的吸附量；kf为二级吸附速率常数；ks为吸附速率常数；t为吸附时间.分别以log(qe-qt)和(t/qt)对t作图，所得直线的参数，如表2所示.土壤颗粒对金属铜的吸附更满足准二级动力学模型.这个结论和改性荞麦壳[14]、改性玉米[15]对Cu2+的吸附结果一致.表2 两种动力学模型的参数粒组准一级动力学准二级动力学kfqeR2ksqeR2a0.0830.3600.8140.00230.1180.981b0.0990.3300.7470.00260. 1220.985c0.1240.3500.6880.00270.1230.989d0.0460.4320.7000.00230.1330. 9892.5 颗粒级配对土壤颗粒吸附铜离子的影响随着颗粒级配变化吸附量变化的折线图，如图4所示.随着颗粒级配的变化，小颗粒砂粒质量越大最终的吸附量越大.图5 级配对土壤吸附铜的影响不同级配的砂粒在吸附平衡后的吸附量和单独粒组吸附平衡后的吸附量，如图5所示.不同颗粒级配吸附平衡后的吸附量均小于d组粒径吸附平衡后的吸附量，但是却大于其余粒组平衡后的吸附量.这是因为不同级配的砂粒会产生比与原本单独粒组更多、更小的孔隙，从而增加Cu2+的吸附量.3 结论以土壤砂粒作为吸附剂，考察了其对水中铜离子的吸附性能.结果表明土壤砂粒对铜离子的吸附平衡时间为6 h；对铜离子的吸附符合Langmuir吸附理论；吸附的最佳pH值为5；吸附过程符合准二级动力学模型；该吸附过程为自发的吸热反应；而且我们可以通过利用不同级配的砂粒增加粗颗粒砂粒对铜离子的吸附量，从而减少细小砂粒的制备成本，增加粗砂粒的利用率.参考文献【相关文献】[1] 陈旭超，胡志彪，陈杰斌，等.竹炭对铜(Ⅱ)离子的吸附性能研究[J].龙岩学院学报，2007，25(6)：78-80.[2] A.Basile，S.Sorbo，M.Cardi，et al.Effects of heavy metals on ultrastructure and Hsp70 induction in Lemna minor，L.exposed to water along the Sarno River，Italy[J].Ecotoxicol Environ Saf，2015，114:93-101.[3] P.M.Antunes，M.L.Scornaienchi，H.D.Roshon.Copper toxicity to Lemna minor，modelled using humic acid as a surrogate for the plant root[J].Chemosphere，2012，88(4):389-394.[4] 任柏年，毕梦娜，朱紫悠，等.稻壳对水体中铜离子的吸附去除研究[J].广州化工，2015，43(1):91-93.[5] 张磊，宋凤斌.土壤吸附重金属的影响因素研究现状及展望[J].土壤通报，2005，36(4):628-631.[6] 李瑛，李洪军，张桂银，等.几种电解质对土壤吸附Cu2+的影响[J].生态环境，2003，12(1):8-11.[7] L.K.Koopal,W.H van Riemsdijk,D.G.Kinniburgh.Humic matter and 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不同配比水泥土对铜离子的吸附性能研究
2.1试验材料
部清液离心，并用 0.22m 滤膜过滤，滤
水泥土自行制备，取水泥若干，按照 液稀释 100倍后，测定清液中的浓度，的
水泥量占土样的 5%，9%，12%与土样、 浓度由同济大学环境科学与工程学院重
水掺和，并将它们用拌棒在容器中充分 点实验室利用电感耦合等离子发射光谱
搅拌，混合均匀，制备成不同配比的水泥 仪测得。
(g)。
3 水泥土吸附效果分析
3.1不同配比水泥土对吸附的动力学特 征
5%、9%和 12% 水泥土各测定 7个 吸附时间点溶液中的浓度，百分吸附率 一时间曲线见图 1。由图可知：这三种水 泥土对的吸附过程是很快的，在 0-3h 内溶液中浓度降低较快，分别达 35.19% （5% 水 泥 土），39.67%（9% 水 泥 土）， 50.28%（12%水泥土），此后速度减慢， 72h后基本达到吸附平衡状态。随着水 泥掺量的增多，水泥土对的吸附能力也 相应增加，9%和 12%的水泥土对的吸 附能力相当，平衡吸附率为 94.88%和 99.65%，较大于 5%水泥土，其平衡吸附 率为 76.73%。
本文研究了不同配比的复合建筑材 中的重金属离子浓度）。
料水泥土 （水泥掺量占土样 5%、9%、 2.3动态吸附试验方法
12%）对铜吸附的动力学特征、吸附等温 线型式，探讨复合型材料水泥土对铜的
使 用 CuSO4 配 制 了 浓，5%、9%、12% 配比
吸附能力，与之前国内外研究较单一的 水泥土分别称重 0.5g，各 7份置于 7个
型模拟实验分析了水泥土墙屏障厚度和 在表 1中。
水泥掺量对重金属离子隔离效果的影 2.2试剂和仪器
响，同时应用数值模拟方法求解了锌离
主要试剂：无水硫酸铜（CuSO4），分
土壤对重金属离子的吸附
土壤对重金属离子的吸附土壤对重金属离子的吸附是环境污染和生态修复领域的重要研究内容。
重金属离子如铜、铅、锌、镉等在环境中含量过高时，会对人类和生态系统产生危害。
土壤作为环境中重金属离子的重要“过滤器”和“储存库”，对其吸附行为的研究有助于深入理解重金属离子的环境行为和生态风险。
首先，土壤对重金属离子的吸附主要取决于土壤的理化性质。
土壤的有机质、pH值、阳离子交换容量（CEC）等都是影响其吸附重金属离子的关键因素。
有机质可以通过配位作用与重金属离子形成络合物，增强土壤对重金属的吸附能力。
pH 值则通过影响土壤表面的电负性来影响吸附，而CEC则反映了土壤对阳离子的吸附能力。
其次，重金属离子的性质如离子半径、电荷数和极化率等也对其在土壤中的吸附有影响。
一般来说，离子半径小、电荷数高、极化率低的重金属离子更易被土壤吸附。
此外，重金属离子的浓度、吸附时间、温度等也会影响其在土壤中的吸附行为。
关于土壤对重金属离子的吸附机制，主要有离子交换、专性吸附和表面络合等。
离子交换是土壤表面离子与重金属离子在静电作用下的交换，专性吸附则是土壤表面的特定基团与重金属离子形成配位键的吸附。
表面络合则是土壤表面的配位基团与重金属离子形成稳定的络合物的吸附。
在实际的环境中，土壤对重金属离子的吸附还受到许多环境因素的影响。
例如，土壤中的水分含量会影响土壤表面的湿润程度，从而影响其吸附能力。
土壤中的氧化还原状态会影响重金属离子的溶解度和化学形态，从而影响其吸附行为。
此外，土壤中的生物活动和微生物群落也会影响其对重金属离子的吸附。
土壤对重金属离子的吸附过程是一个复杂的多相反应过程，涉及物理、化学和生物等多个方面。
这一过程受到多种因素的影响，包括前述的土壤理化性质、重金属离子性质和环境因素等。
对这一过程的深入理解和研究，有助于我们更好地理解和预测土壤环境中的重金属行为，对于环境保护和污染治理等方面具有重要的意义。
对于土壤对重金属离子的吸附研究，未来的研究方向也很多。
土壤对铜的吸附实验-2009
土壤对铜的吸附实验一、实验目的重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附-解吸作用、配合-解离作用、沉淀-溶解作用、氧化-还原作用等，其中吸附作用是重要的迁移转化过程，土壤对重金属吸附能力的大小直接影响土壤中重金属的活性，进而对重金属的环境生态效应产生重要影响。
因此，研究土壤重金属的吸附特征对正确评价土壤中重金属的环境生态效应具有重要意义。
二、实验原理土壤对重金属的吸附包括吸附动力学和吸附热力学。
吸附动力学特征一般可用双常数速率方程lgY=lgK+(1/n)lgt和Elovich方程Y=K+(1/a)lnt描述，两方程中K值的大小均可以反映吸附速率的大小。
吸附热力学特征可以用Freundlich方程lgY=lgK+(1/n)lgC(lgK值越大吸附量越大，1/n值越大吸附力越强)和Langmuir方程1/Y=1/M+(K/M)(1/C)描述(Y吸附量，C 是平衡液吸附质浓度，M是最大吸附量，K是与能量项有关的常数，是吸附结合能常数，对离子交换反应来说是吸附解吸平衡常数，MBC=M*K为最大缓冲容量)。
Freundlich方程中的K值反映了土壤对重金属的吸附能力大小，K值越大吸附能力越大；Langmuir方程中的M是土壤对重金属的最大吸附量。
三、仪器与试剂常用玻璃仪器、离心管、振荡器、离心机、原子吸收分光光度计用0.01MNaNO3溶液配制1、5、10、20、50、100、150、200mg/L铜标准溶液各500mL备用。
四、实验步骤1、土壤的采集与制备2、各类溶液的配制3、标准曲线的绘制吸取50mg/L的铜标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL分别置于50mL容量瓶中，加2滴0.5mol/L的H2SO4，用蒸馏水定容，其浓度分别为0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mg/L。
然后再原子吸收分光光度计上测定吸光度。
铜循环实验实验报告
一、实验目的1. 了解铜在自然界中的循环过程。
2. 掌握铜循环实验的基本原理和操作方法。
3. 分析铜在环境中的迁移、转化和积累规律。
二、实验原理铜是一种重要的金属元素，在自然界中存在多种形态，包括金属铜、铜矿物、土壤中的铜等。
铜循环是指铜元素在地球表面及其内部，通过生物地球化学过程，实现铜元素的循环。
本实验通过模拟铜循环过程，观察铜在环境中的迁移、转化和积累规律。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：铜粉、石英砂、土壤、植物、水等。
2. 实验仪器：电子天平、搅拌器、培养皿、培养箱、显微镜、pH计等。
四、实验步骤1. 铜循环模拟实验（1）取一定量的石英砂、土壤和植物，分别放入培养皿中。
（2）将铜粉溶解于水中，制成一定浓度的铜溶液。
（3）将铜溶液均匀喷洒在石英砂、土壤和植物表面。
（4）将培养皿放入培养箱中，在适宜的温度和湿度条件下培养一段时间。
（5）观察铜在石英砂、土壤和植物中的迁移、转化和积累情况。
2. 铜在土壤中的循环实验（1）取一定量的土壤，放入培养皿中。
（2）将铜粉溶解于水中，制成一定浓度的铜溶液。
（3）将铜溶液均匀喷洒在土壤表面。
（4）将培养皿放入培养箱中，在适宜的温度和湿度条件下培养一段时间。
（5）观察铜在土壤中的迁移、转化和积累情况。
3. 铜在植物体内的循环实验（1）将植物种植在土壤中，待植物生长到一定阶段。
（2）将铜粉溶解于水中，制成一定浓度的铜溶液。
（3）将铜溶液均匀喷洒在植物叶片表面。
（4）观察铜在植物体内的迁移、转化和积累情况。
五、实验结果与分析1. 铜循环模拟实验结果通过实验观察，铜在石英砂、土壤和植物中的迁移、转化和积累情况如下：（1）铜在石英砂中的迁移速度较慢，主要积累在石英砂表面。
（2）铜在土壤中的迁移速度较快，部分铜元素被土壤吸附，部分铜元素被植物吸收。
（3）铜在植物中的迁移速度较快，部分铜元素被植物吸收，部分铜元素通过植物落叶等途径释放到环境中。
2. 铜在土壤中的循环实验结果通过实验观察，铜在土壤中的迁移、转化和积累情况如下：（1）铜在土壤中的迁移速度较快，部分铜元素被土壤吸附，部分铜元素被植物吸收。
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实验三 铜在土壤中的吸附 一、实验目的
1.了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。
2.学会建立吸附等温式的方法。
二、实验原理
不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH 。
为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节带吸附铜溶液的pH ，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响
土壤对铜的吸附可采用Freundlich 吸附等温式来描述。
即：
式中：Q —土壤对铜的吸附量，mg/g ；
ρ—吸附达到平衡时溶液中铜的浓度，mg/L ；
K ，n —经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
(1) 掩蔽剂柠檬酸铵溶液，200g/L 。
(2) 缓冲溶液氯化铵-氨水溶液，50g/L 。
称量5.0g 的氯化铵(分析纯)，移取20mL 的浓氨水(分析纯)，搅拌溶解，转移到100mL 容量瓶中，去离子水定容，溶液pH 值在10.0左右。
n
K Q /1ρ=
(3) 显色剂BCO溶液，2g/L。
称量0.20g的BCO(分析纯)，移取20mL无水乙醇(分析纯)，乙醇为助溶剂，溶解转移到100mL的容量瓶中，去离子水定容。
(4) 铜标准储备液，1000mg/L；准确称量0.9766g五水硫酸铜(分析纯)，去离子水搅拌溶解，加2mL浓硫酸防止铜离子水解沉淀。
溶液转移到250mL容量瓶中，去离子水定容。
试验时用去离子水稀释至所需浓度。
（5）NaOH溶液：10 mol/L，0. 5mol/L。
1号土壤样品：土壤样品风干、磨碎，过（100目）筛后装瓶备用。
2号土壤样品：取1号土壤样品，按10：1的比例加入腐殖酸，磨碎，过100目筛后装瓶备用。
四、实验步骤
1.铜溶液配制
铜标准系列溶液从1g/L铜标准浓度中分别取5、10、15、20、25ml,置于250ml 的容量瓶中，去离子水定容；调节pH=2.5。
该标准系列溶液浓度为20.00、40.00、60.00、80.00、100.00mg/L。
pH=5.5的铜系列标准溶液的配制，方法同上。
2.标准曲线的绘制
吸取20.0 mg/L的铜标准溶液0mL、0.5mL 、1mL、2mL、3mL 、4mL、5mL分别置于25mL的容量瓶中，依次加入200g/L的柠檬酸铵溶液2.5mL，50g/L 的氨水-氯化铵缓冲溶液2.5mL，2g/L的BCO乙醇溶液2.5mL，每加入一种试剂后都需摇匀，最后去离子水定容，摇匀。
溶液显色5min，用1cm玻璃比色皿在波长为600nm处测吸光度。
以扣除试剂空白后的吸光度为纵坐标、铜离子浓度为横坐标，绘制标准曲线。
3．土壤对铜的吸附量的测定
（1）分别称取1、2号土壤样品各5份，每份0.2500g，分别置于100mL聚乙烯塑料瓶中。
（2）依次加入50 ml pH=2.5或pH=5.5浓度为20.00、40.00、60.00、80.00、100.00mg/L铜标准溶液。
将上述样品在恒温水浴振荡器中，在25℃下进行恒温振荡150次/分，振荡90min后。
用过滤膜过滤，取上清液1ml于25ml比色管中，依次加入200g/L的
柠檬酸铵溶液2.5mL ，50g/L 的氨水-氯化铵缓冲溶液2.5mL ，2g/L 的BCO 乙醇溶液2.5mL ，每加入一种试剂后都需摇匀，最后去离子水定容，摇匀。
溶液显色5min ，用1cm 比色皿在波长为600nm 处测吸光度。
绘制溶液中铜浓度和土壤对铜的吸附量的关系曲线。
五、数据处理
1．土壤对铜的吸附量可通过下式计算：
其中：Q —土壤对铜的吸附量，mg/g 。
ρ0—溶液中铜的起始浓度，mg/L 。
ρ—溶液中铜的平衡浓度，mg/L 。
V —溶液的体积，mL 。
W —烘干土壤重量，g 。
由此方程可计算出不同平衡浓度下土壤对铜的吸附量。
2．建立土壤对铜的吸附等温线
以吸附量（Q ）~浓度（ρ）作图即可制得室温下pH=2.5或pH=5.5条件下土壤对铜的吸附等温线。
3．建立Freundlich 方程
以lgQ~lgρ作图，根据所得直线的斜率和截距可求的两个常数K 和n ，由此可确定室温时pH=2.5或pH=5.5条件下，不同土壤样品对铜吸附的Freundlich 方程。
思考题：
1.土壤的组成和溶液的pH 对铜的吸附量有何影响？为什么？
2本实验得到的土壤对铜的吸附量应为表观吸附量，它应当包括铜在土壤表面上哪些作用的结果？ W
V Q 1000)(0ρρ-=。