原子吸收光譜法測定金屬銅元素的含量分析

張 樂，孫曉東

(酒泉職業技術學院，甘肅 酒泉 735000）

科學技術是一把雙刃劍，在為我們帶來便利的時候也讓我們付出了極其慘烈的代價。霧霾天的連日未消，地下水資源的污染，環境污染的嚴重程度令我們觸目驚心[1]。從空氣污染到地下水污染再到耕地、林地的污染，重金屬對環境造成的污染問題也在不斷出現。截止到2018年年底，中國國家環保單位組織的國內土壤污染調研結果表明，現今我國受污染的耕地資源大約有2.5億畝，遭遇污染的耕地資源大約有4250萬畝，被廢棄物固體堆存物占地面積高達361萬畝，總共約有百分之十一的耕地面積面臨著重金屬嚴重超標。

全國大約有4億畝耕地正在遭遇重金屬嚴重污染的威脅，大約占總耕地資源的四分之一，糧食產量因為土質受到重金屬污染而減產高達2070萬噸，糧食產量被重金屬污染量大約有1500萬噸，重金屬污染導致的間接經濟損失就已經達到320多億[2]。

1 原子吸收光譜法測定金屬銅元素的含量

如今，重金屬污染的主要污染源包括礦物質冶煉、機電制造、化學化工、電子儀器等化工工業生產環節中排出的重金屬廢水（主要以銅重金屬離子為主），另一方面，隨著交通運輸業的迅猛發展，汽車駕駛所排出的尾氣排放當中包括大量的重金屬，其中就以Cu離子為主。農業生產中，大量化肥農藥除草劑的過度使用方面，經研究也發現了過量的以Cu離子為代表的重金屬離子[3]。金屬銅元素在生產生活方面大量地被發現，表明重金屬排入自然環境中并不可以被生物有效的充分降解，反而會利用生物界食物鏈的生物吸收～排放作用得到成百上千倍地聚集，最后進入人類體內。金屬銅元素會對人類身體內部的蛋白質以及酶等產生化學反應，其最終產物具有強烈的毒素，從而使人體生命失去一定的活性，另外也有可能在人體的某些器官中逐漸累積，導致人體慢性。

1.1 檢測儀器和檢測試劑

需要用到的檢測儀器設備有：Z-3019型原子吸收分光計以及銅質空心陰極負向燈。檢測試劑包括150mL標準溶液，150mL的高純度蒸餾水，這當中標準溶液的含銅量大約為150um/mL。其具體參數指標為：波光長度為381.1nm，電流大小為20mA，燃燒器高度為8mm，空氣流速與乙炔含量分別為8L/min和1.5L/min。

1.2 實驗標準溶液配制

在對實驗試劑進行基本配制以前，必須按照試驗規范條例的規定選擇20mL銅溶液靜置放在150 mL的化學實驗器皿內，之后再用0.7%的優質雙氧水純溶液配制成具備一定濃度的標準化學實驗基本溶液[4]。

在規定好的化學實驗室環境下，使用0.9%的優質雙氧水純溶液分別配制成0.001mg/L、0.05mg/L、0.50mg/L、1.50mg/L和2.50mg/L的實驗用標準溶液。然后根據實驗儀器基本規范標準的程序去對金屬銅元素的吸光度和濃度進行檢測。而實驗結果也進一步表明，其吸光度與金屬銅含量大小是呈現一定的正向關系，其有關系數已經達到99%以上。

1.3 測定過程方法

實驗需要稱取樣品試劑0.050g于150mL大燒杯里，之后添加8mL～10mL雙氧水，分次序加入總量為20mL的實驗用鹽酸溶劑，待化學反應終止以后，再慢慢加熱至試液徹底溶解，滴入硝酸銅2mL，使其溶解。待徹底冷卻后，將試液轉移到150mL化學大燒杯中，添加高純度雙氧水使其稀釋至規定刻度后，混合均勻。從中抽取20mL此試液于150mL容量瓶內，靜置在桌面上，待水面靜止后加水稀釋至規定刻度，混合均勻。用吸管抽取空氣-乙炔火焰，以便測定銅的含量大小。

2 結果與分析

抽選溶液體積不同的銅標準實驗溶液，將其分別放在容量為150 mL的大燒杯內，并把它們用高純度水溶液稀釋至標準刻度內，搖晃均勻。在設備條件工作環境之下，檢測銅的標準含量溶液。

結果見于下表。通過試驗檢測可知，金屬銅基本以氯化銅、氫氧化銅以及純銅存在。此方法具備高靈敏性，抗干擾等優點，適用于檢測含量控制在0.01%～0.80%之間金屬銅元素。

表1 標準樣品中Cu含量測定結果(n=5)

2 2.01 5.00 7.54 3 2.14 5.00 7.31 4 3.60 5.00 8.53 5 3.80 5.00 8.13

3 結語

本文對原子吸收光譜法測定金屬銅元素的含量分析進行分析，依托原子吸收光譜法的基本工作原理和檢測方法，根據金屬銅元素在化學實驗中的化學反應數據反饋，對金屬銅元素的含量進行調整，實現本文設計。希望本文的研究能夠為原子吸收光譜法測定金屬銅元素的含量分析提供理論依據。