铜是人体所必须的微量元素,缺铜会发生贫血、腹泄等病症,但过量摄入铜亦会产生危害。铜对水生生物的危害较大,有人认为铜对鱼类的毒性浓度始于0.002mg/L,但一般认为水体含铜0.01mg/L对鱼类是**的。铜对水生生物的毒性与其形态有关,游离铜离子的毒性比络合态铜大得多。
世界范围内,淡水平均含铜3μg/L,海水平均含铜0.25μg/L。铜的主要污染源是电镀、冶炼、五金加工、矿山开采、石油化工和化学工业等部门排放的废水。
测定水中铜的方法主要有原子吸收分光光度法、二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法和新亚铜灵萃取分光光度法,还可以用阳极溶出伏安法或示波极谱法。关于原子吸收分析法、阳极溶出伏安法和示波极谱法在镉的测定中已介绍过,此处不再赘述。
(一)二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
在pH为9—10的氨性溶液中,铜离子与二乙氨基二硫代甲酸钠(铜试剂,简写为DDTC)作用,生成摩尔比为1:2的黄棕色胶体络合物,即
该络合物可被四氯化碳或三氯甲烷萃取,其*大吸收波长为440nm。在测定条件下,有色络合物可以稳定1h,但当水样中含铁、锰、镍、钴和铋等离子时,也与DDTC生成有色络合物,干扰铜的测定。除铋外,均可用EDTA和柠檬酸铵掩蔽消除。铋干扰可以通过加入氰化钠予以消除。
当水样中含铜较高时,可加入明胶、阿拉伯胶等胶体保护剂,在水相中直接进行分光光度测定。
方法*低检测浓度为0.01mg/L,测定上限可达2.0mg/L。已用于地面水和工业废水中铜的测定。
(二)新亚铜灵萃取分光光度法
新亚铜灵的化学名称是2,9-二甲基-1,10-菲啰啉,其结构式为:
将水样中的二价铜离子用盐酸羟胺还原为亚铜离子。在中性或微酸性介质中,亚铜离子与新亚铜灵反应,生成摩尔比为1:2的黄色络合物,用三氯甲烷-甲醇混合溶剂萃取,于457nm波长处测定吸光度,用标准曲线法进行定量测定。当25mL有机相中含铜不超过0.15mg时,符合比尔定律。在三氯甲烷-甲醇溶液中,黄色络合物的颜色可稳定数日。
用新亚铜灵测定铜,具有灵���度高,选择性好等优点。经试验表明,只有铍、大量铬(VI)、锡(IV)等氧化性离子及氰化物、硫化物、有机物对测定有干扰。若在水样中和之前加入盐酸羟胺和柠檬酸钠,则可消除铍的干扰。大量铬(VI)可用亚硫酸盐还原;锡(IV)等氧化性离子可用盐酸羟胺还原。样品通过消解可除去氰化物、硫化物和有机化合物的干扰。
用10mm比色皿,该方法*低检出浓度为0.06mg/L,测定上限为3mg/L。适用于地面水、生活污水和工业废水中铜的测定。
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