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薄膜扩散梯度技术对水体中不同形态Cu(Ⅱ)的测量

刘斌  
【摘要】:薄膜扩散梯度技术(DGT)技术提供了一种原位被动测定金属有效态的新方法。不同结合相的DGT装置所测量的金属有效态是不同,本论文主要研究了以聚丙烯酸钠(PAAS).聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为结合相,醋酸纤维渗析膜(CDM)为扩散相的DGT装置对Cu(Ⅱ)的形态的累积和测量。 测量了配制水中分别以PAAS. PSS为结合相的Cu2+在CDM中的条件扩散系数以及PAAS和PSS与Cu2+的条件稳定常数;研究了CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT分别对不同的pH值(5.5和7.5)条件下的Cu(HCO3)2、Cu(NH3)4SO4、CuCO3·Cu(OH)2配制水中有效态Cu的累积和测量;分别考察了甘氨酸(Gly),乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和富里酸(FA)三种有机配体与Cu2+在不同配比的条件下,CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT对DGT有效态铜累积和测量的影响。 实验表明,配制水中Cu2+的条件扩散系数分别为Dm (PAAS)=3.389μcm2·s-1和Dm(PSS)=1.900μcm2·s-1。PAAS和PSS与Cu2+的条件稳定常数(logK)分别为7.052和5.214。在pH 7.5条件下CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT不能累积和测量以CuCO3·Cu(OH)2和[Cu(NH3)4]2+形态存在的Cu(Ⅱ),可以累积和测量CuHCO3+和Cu(HCO3)2。在pH 5.5情况下,两种装置有效态铜的测量存在差异,CDM-PAAS-DGT对Cu(NH3)4SO4和CuCO3·Cu(OH)2配制水中有效态铜的测量浓度大于CDM-PAAS-DGT的测量浓度。主要是在pH 5.5情况下由于溶液中Cu的形态发生变化,两种结合相对不同形态的铜的键合能力不同造成的。在有机配体的影响实验中,Cu与EDTA在摩尔比为1:0.5的配制水中,两种DGT装置对有效态Cu的理论回收率和测量回收率基本相符,而在摩尔比1:1,1:2和1:5的配制水中,两种DGT装置不能测量到水中的有效态铜,表明CuEDTA是DGT惰性态,不能被两种DGT装置累积和测量。在Cu与Gly摩尔比为1:1,1:2,1:4和1:8的配制水中,以及Cu与FA在质量比为1:1,1:10,1:50和1:100的配制水中,随着加入的有机配体浓度的升高,CDM-PAAS-DGT和CDM-PSS-DGT对有效态Cu的测量回收率都跟着下降,CDM-PAAS-DGT对有效态Cu的回收率均高于CDM-PSS-DGT,这于PAAS和PSS对Cu的配位能力有关,logK越大,有效态浓度越高。


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