总锌在线分析仪咨询订购或更多技术支持请点击无锡点创科技,我们将全力协助您通过验收!
锌测定方法
方法的选择
直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定锌,具有较高的灵敏度,干扰少,适合测定各类水中的锌。不具备原子吸收光谱仪的单位,可选用双硫腙比色法、阳极溶出伏安法或示波极谱法。
一、原子吸收分光光度法
(一)直接吸入火焰原子吸收分光光度法
方法原理
将样品或消解处理好的试样直接吸入火焰,火焰中形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较,确定样品中被测元素的含量。
适用范围和浓度
本法适用于测定地下水、地面水和废水中的锌。适用浓度范围0.05-1mg/L
(二)离子交换火焰原子吸收分光光度法
方法原理
本方法用强酸型阳离子树脂对水样中锌离子进行吸附,用酸作为洗脱液,从而使金属离子得到浓缩,富集倍数可达100倍。
适用范围
方法适合于较清洁地表水的监测。
二、双硫腙分光光度法
方法原理
在pH为4.0—5.5的醋酸盐缓冲介质中。锌离子与双硫腙形成红色螯合物合物可被四氯化碳(或三氯甲烷)定量萃取。以混色法完成测定。
用四氯化碳萃取,锌一双硫腙螯合物的最大吸收波长为535 nm,其摩尔吸光系数约为9.3×104。
适用范围
当使用光程为20mm比色皿,试份体积为 100ml时,锌的最低检出浓度为0.005mg/L。本法适用于测定天然水和轻度污染的地表水中的锌。
三、阳极溶出伏安法
方法原理
阳极溶出伏安法又称反向溶出伏安法,其基本过程分为二步:先将待测金属离子在比其峰电位更负一些的恒电位下,在工作电极上预电解一定时间使之富集。然后,将电位由负向正的方向扫描,使富集在电极上的物质氧化溶出,并记录其氧化波。根据溶出峰电位确定被测物质的成分,根据氧化波的高度确定被测物质的含量。
电解还原是缓慢的富集,溶出是突然的释放,因而作为信号的法拉第电流大大增加,从而使方法的灵敏度大为提高。采用差分脉冲伏安法,可进一步消除干扰电流,提高方法的灵敏度。
方法的适用范围
适用于测定饮用水、地面水和地下水。
方法的适用范围为 1—1000μg/L,在300s的富集时间条件下,检测下限可达 0.5μg/L。
四、示 波 极 谱 法
方法原理
将速度变化很快的极化电压(一般约为250mV/s),施加在滴汞电极的后2秒中,在电极面积变化很小的时间内,进行快速线性电位扫描以减小充电电流的影响。用阴极射线滤波器作为测量工具,对于电极反应为可逆的物质,在长余辉示波管上,可以观察到电极反应的伏安曲线为不对称的峰形曲线,或经电子线路处理后用记录仪记录伏安曲线。其峰高与电极反应物质的浓度成正比,可用于定量分析。它的峰电位随底液中所含电解质不同而有所变化。
方法的适用范围
方法适用于测定工业废水和生活污水。对于饮用水、地面水和地下水,需富集后方可测定。
本方法的检测下限可达106mol/L。
锌的概述
锌是自然界中分布较广的金属元素,主要以硫化锌、氧化锌状态存在。锌与很多元素如铅、铜、镉的矿物共生。在地壳的岩石圈中锌的平均含量为70ppm,在土壤中的平均含量为50ppm。中国土壤含锌3~709ppm,中值为100ppm。锌在大气中的含量为1.1~5.8微克/米3,在海水中的浓度为0.01毫克/升。锌是动、植物所必需的营养元素,蔬菜含1~10ppm,谷类含140ppm,茶叶含20~100ppm。锌是大多数酶的必要成分。标准人体(体重70公斤)含锌2300毫克,平均浓度为33ppm,其中以肝、随意肌、骨骼含锌量为最高。在血液中锌是血清、红细胞、白细胞的固有成分。锌化合物在机器制造工业中用于金属电镀,在木材加工中用于木材防腐,在油漆工业中用于生产锌颜料、白色涂料和白色立德粉颜料。锌化合物还用于纺织工业、化学制药和造纸工业。
锌的污染
金属锌本身无毒,但在焙烧硫化锌矿石、熔锌、冶炼其他含有锌杂质的金属的过程中,以及在铸铜过程中产生的大量氧化锌等金属烟尘,对人有直接的危害。
锌不溶于水,但是锌盐如氯化锌、硫酸锌、硝酸锌等,则易溶于水。碳酸锌和氧化锌不溶于水。全世界每年通过河流输入海洋的锌约为 393万吨。由采矿场、选矿厂、合金厂、冶金联合企业、机器制造厂、镀锌厂、仪器仪表厂、有机合成工厂和造纸厂等排放的工业废水中,含有大量锌化合物。
锌与人体健康
锌是人体必需的微量元素,含量少但功用非常重要。婴幼儿缺锌不仅会导致生长发育的停滞,而且会影响婴儿智力的发育。若在胎儿和乳儿期缺锌,还会造成智力发育障碍。此外,实验证明,若母体在孕期缺锌,其所生的婴儿可能会出现畸形,并出现神经系统功能的改变。合理的补充锌,可使白细胞作用增强,调整因生理老化带来的免疫紊乱,发挥最佳免疫功能。同时,补锌还可减弱细胞毒素的毒害,对人体抗御感染起重要作用。
但是锌入量过多可致中毒,如食入锌过多可引起急性锌中毒,有呕吐、腹泻等胃肠道症状;工厂锌雾吸入可有低热及感冒样症状;慢性锌中毒可有贫血等症状;动物实验可致肝、肾功能及免疫力受损。有些儿童玩具的涂料含锌,小儿喜把玩具放口内,常食入锌过多可致中毒。
锌的测定原理
在特定环境中,锌试剂与锌离子形成稳定络合物,在固定波长下进行分光光度测定,通过吸光度测得锌的含量。
含锌污水的防治
(一)铅锌冶炼和再生过程排放的废水应循环利用,水循环率应达到90%以上,鼓励生产废水全部循环利用。
(二)含铅、汞、镉、砷、镍、铬等重金属的生产废水,应按照国家排放标准的规定,在其产生的车间或生产设施进行分质处理或回用,不得将含不同类的重金属成分或浓度差别大的废水混合稀释。
(三)生产区初期雨水、地面冲洗水、渣场渗滤液和生活污水应收集处理,循环利用或达标排放。
(四)含重金属的生产废水,可按照其水质及处理要求,分别采用化学沉淀法,生物(剂)法,吸附法,电化学法和膜分离法等单一或组合工艺进行处理。
(五)对储存和使用有毒物质的车间和存在泄漏风险的装置,应设置防渗的事故废水收集池;初期雨水的收集池应采取防渗措施。
锌过量的危害
锌是体内必须的微量元素,含量小,功效大,但也并非是多多益善,必须处于一个科学的平衡点。在第三代的生物补锌制剂出现以前,人们一般是通过服用第一代的无机锌和第二代的有机锌来达到补锌的目的,所以经常出现锌过量的情况,现将锌摄入过量对人体的危害介绍如下:
(1)人体内含有的元素硒具有抗癌功能,但锌与硒有拮抗性,能减弱硒的生理作用,如果体内锌量高,将会使人体抗癌能力降低,甚至刺激肿瘤生长。
(2)硒对有害金属(如铝、镉、汞、铬、砷、铊等)具有解毒作用,因为它与这些金属有很强的亲和力,可结合成复合物排出体外。硒还可以降低黄曲霉素、苯并芘、亚硝胺等致癌物的毒性,尤其在环境污染情况下,这种作用更为重要。如果人体大量摄入锌后降低了硒的解毒作用,就容易引起某些有害元素的慢性中毒或诱发某些疾病。
(3)锌是参与免疫功能的一种重要元素,但是大量的锌能抑制吞噬细胞的活性和杀菌力,从而降低人体的免疫功能,使抗病能力减弱,而对疾病易感性增加。
(4)人体内的锌/铜比值有一个正常范围。由于大量补锌导致锌/铜比值增大,从而使体内胆固醇代谢紊乱,产生高胆固醇血症,继而引起高血压及冠心病。
(5)过量的锌能抑制铁的利用,致使铁参与造血机制发生障碍,从而使人体发生顽固性缺铁性贫血,并且在体内高锌情况下,即使服用铁制剂,也很难使贫血治愈。所以,孩子服用无机锌和有机锌来补锌必须定期化验血锌及发锌。
(6)长期大剂量锌摄入可诱发人体的铜缺乏,从而引起心肌细胞氧化代谢紊乱、单纯性骨质疏松、脑组织萎缩、低色素小细胞性贫血等一系列生理功能障碍。
(7)联合国环境规划署将硫酸锌列为“潜在有毒化学品”。长期口服硫酸锌可引起恶、心呕吐、上腹部不适等消化道反应,重者可致胃溃疡、出血、甚至穿孔。这是因为胃中的盐酸与硫酸锌反应,生成了具有强烈腐蚀作用的氯化锌。孩子长期服用硫酸锌引起的轻度消化道反应更是多见。
(8)大剂量摄入锌制剂可引起锌中毒。硫酸锌对人的最小致死量为50毫克/千克体重。有人一次摄入80~100毫克即可中毒,儿童更为敏感。当测定尿锌含量为1000微克/升以上时,说明人体已处于锌中毒状态。