第9章 实验12 水中汞的测定(课件）-《环境监测》同步教学（科学出版社）

水中汞的测定 实验十二 一、实验目的 (1)掌握冷原子吸收分光光法测汞的原理及实验操作技术。 (2)掌握测汞仪的结构及操作方法。 二、实验原理 在硫酸、硝酸介质及加热的条件下，用高锰酸钾和过硫酸钾将试样消解，使试样中所含汞全部转化为二价汞。用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原，再用氯化亚锡将二价汞还原成金属汞。而金属汞室温下呈汞蒸气挥发，并且对波长为253.7nm的紫外光具有选择性吸收，在一定浓度范围内，汞原子蒸气浓度与吸收值成正比，符合比耳定律。 在室温通入空气或氮气流，将金属汞气化载入冷原子吸收测汞仪，测量吸收值，可求得试样中汞的含量。 三、仪器及试剂 (一) 仪器 测汞仪、还原瓶(20、30mL，具磨口，带莲蓬形多孔吹气头的玻璃翻泡瓶)、吸收瓶(带三通活塞的还原瓶)、容量瓶(50mL)、常用玻璃仪器。 (二)试剂 1.高锰酸钾溶液 2.过硫酸钾溶液 3.二氯化锡溶液 4.汞标准使用液等 四、实验步骤 (一)校准曲线的制作 取50mL容量瓶6个，准确吸取0.1µg/mL汞标准使用液0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00mL，用稀释液稀释至标线，摇匀，然后分别吸取25.00mL溶液至30mL还原瓶中，同时加入2mL氯化亚锡溶液，迅速测定，测定方法见后。 以扣除“0”浓度后的标准系列溶液的测定值为纵坐标，以相应的标准溶液中汞含量(µg)为横坐标(即0.00µg，0.05µg，0.1µg，0.2µg，0.3µg，0.4µg)，绘制标准曲线。 (二)水样的测定 1.试样预处理 (1)近沸保温法： 准确吸取20mL废水，注入100mL锥形瓶中，并注入约10mL无汞蒸馏水，然后依次加入1.5mL浓硫酸，1.5mL硝酸溶液(1+1)，2mL高锰酸钾溶液(50g/L)，2mL过硫酸钾溶液(50g/L)，插入小漏斗。置于沸水浴中，使样品溶液在近沸状态下保温30min后，取出锥形瓶冷却。临近测定时，边摇边滴加盐酸羟胺溶液，直至刚好将过剩的高锰酸钾及器壁上的二氧化锰全部褪色为止，然后将溶液转入50mL容量瓶中，加稀释液至标线，摇匀，待测。 (2)煮沸法： 按上法取样和加入试剂后，向样液中加数粒玻璃珠，插入小漏斗，置电炉或电热板上加热煮沸10min，取下冷却后同上法进行还原和定容。 2.试样测定 准确吸取适量经消解后的水样，稀释至50mL容量瓶中，按标准曲线的操作进行测定。 3.空白试样 用无汞蒸馏水代替样品溶液，按上述试样制备的所有步骤，相同操作，测定空白试样。 (三) 安装仪器及测试 以上海华光仪器仪表厂生产的F732-G型测汞仪为例。 F732-G型测汞仪结构示意见图9.26，按以下步骤进行安装和使用。 吸收余汞时三通阀旋至垂直状态 测定时三通阀旋至水平状态 图9.28三通阀的旋转方式 （注：箭头代表载气所走方向） 三通阀 吸收瓶 还原瓶 图9.27 余汞吸收装置示意图 （注：箭头代表载气所走方向） 5 6 7 8 1 2 4 3 进气 出气 1.汞灯电源 2.汞灯 3.吸收池 4.循环泵 5.滤色片6.透镜片 7.光敏器件 8.放大器及数显 （注：“进气”导管连接还原瓶；“出气”导管连接吸收瓶） 图9.26 测汞仪结构示意图 (1)将仪器放在工作台上，用塑料管连接还原瓶，连接见图9.27，灵敏度调节旋钮旋到4左右指示位置；接好电源，开启电源、泵开关；打开仪器前盖，看汞灯应点燃，泵应有气，显示器上应有跳动的数字，预热1～2h。 (2)调整仪器“零电位器”，使仪器读数显示为“000”，并将吸收瓶上三通旋至“出样(呈水平状)”端(图9.28)。 (3)取出还原瓶的吹气头，吸取25mL经消解处理的试样液，加入2mL二氯化锡溶液，迅速插入吹气头，使载气(空气)通入汞还原瓶。此时试样中汞被还原气化为汞蒸汽，随载气流载入测汞仪的吸收池，显示窗口的读数不断上升，其最大读数即为该样品的吸收值。 (4)待读数下降时，将“三通”旋塞旋至“出样(呈垂直状态)”位，则测定过程中产生的汞蒸汽将被吸收液吸收。待吸收完毕，此时仪器读数显示为零时，即可进行还原瓶的清洁工作。 (5)取出还原瓶吹气头，弃去废液，用蒸馏水洗二次，再用稀释液洗涤，以氧化可能残留的二价锡，然后测定下一待测液。 五、实验结果处理 根据经空白试样校正的消解水样测量值，从校准曲线上查得，再乘以样品的稀释倍数，即得样品中汞含量。按下式计算 式中：V1——所吸取的消解水样体积(mL)； C’ ——标准曲线上查出的被测试样的汞含量(µg)；