以PAAS为结合相的DGT技术测量水体中有效态的镉

论文摘要

薄膜扩散梯度技术（DGT）采用可渗入离子的薄膜或水凝胶将结合相与本体溶液隔开,控制离子交换,提供了一种在水体中原位的测量某些物质有效态含量的新方法。本论文以聚丙烯酸钠（PAAS）溶液为结合相,透析膜（CDM）为扩散相,组成的CDM-PAAS-DGT装置能够有效的原位累积水体中的镉离子或者简单有机或无机配合物中的镉离子,而不是所有形式的金属,形成了DGT技术的显著特点之一本文首先就CDM-PAAS-DGT装置对配制水中Cd2+, Co2+, Ni2+和Zn2+的累积情况进行了初步的研究,结果表明CDM-PAAS-DGT对配制水中的镉的测定具有较好的线性和回收率,而对Co2+, Ni2+和Zn2+三种金属离子的累积线性和回收率较差。因此实验中详细地研究了CDM-PAAS-DGT对水体中有效态镉的测量情况。实验表明PAAS与Cd2+络合物的条件稳定常数为10.5,说明两者之间能够形成稳定的络合物。当pH=5.2～8.2之间变化时,PAAS与Cd2+结合能力相对稳定,随着离子强度的增加两者之间的结合能力逐渐的下降。2.00 mL、3.0 mmol/L PAAS溶液对水体中有效态镉的累积量最大可达到4.98μmol。实验还研究了CDM-PAAS-DGT装置在混合配制水以及不同的天然水中应用情况。在混合配制水中镉的回收率可达到92.2%；在南湖水中镉的回收率只有21.3%,在工业废水中更低。这是因为天然水体中存在大量的有机配体,与Cd2+之间形成稳定的配合物,DGT装置能够检测到的有效态镉的含量下降,所以回收率降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 镉的危害
• 1.2 水体中的镉的形态
• 1.3 金属有效态测定方法
• 1.3.1 支撑型液膜技术
• 1.3.2 阳极溶出伏安法
• 1.3.3 离子交换树脂法
• 1.3.4 其他方法
• 1.4 薄膜扩散梯度技术
• 1.4.1 DGT原理
• 1.4.2 DGT装置
• 1.4.3 DGT的组成
• 1.4.4 DGT技术的应用
• 1.4.5 DGT技术发展前景
• 1.5 本研究的目的和意义
• 第2章 实验内容
• 2.1 实验试剂及仪器
• 2.2 准备实验
• 2.2.1 玻璃仪器的前处理
• 2.2.2 薄膜预处理
• 2.3 FAAS法测定条件的确定
• 2.4 结合相浓度优选和共存离子竞争性实验
• 2.5 各金属离子在配制水中扩散系数的测定实验
• 2.6 DGT对水体中镉、锌、钴和镍累积实验
• 2.7 PAAS与Cd（Ⅱ）络合物的条件稳定常数测定
• 2.8 酸度和离子强度对Cd（Ⅱ）累积能力的影响
• 2.9 PAAS对Cd（Ⅱ）的最大累积量实验
• 2.10 DGT在镉和铜混合配制水和自然水体中的应用
• 第3章 实验结果与讨论
• 3.1 FAAS法测镉、锌、钴和镍的标准曲线
• 3.2 结合相浓度优选
• 3.3 共存离子竞争结果
• 3.4 金属离子在配制水中的扩散系数
• 3.5 DGT在各种金属配制水中的累积
• 3.5.1 镉配制水
• 3.5.2 锌配制水
• 3.5.3 钴配制水
• 3.5.4 镍配制水
• 3.6 PAAS与Cd（Ⅱ）络合物的条件稳定常数的确定
• 3.7 酸度对镉累积能力的影响
• 3.8 离子强度对镉累积能力的影响
• 3.9 PAAS对Cd（Ⅱ）的最大累积量
• 3.10 DGT技术的应用
• 3.10.1 在铜和镉混合配制水中的应用
• 3.10.2 在南湖水中的应用
• 3.10.3 在工业废水中的应用
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢