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鉛的污染來源

鉛，是一種重金屬，質(zhì)量是金屬里面最重的，有毒，在所有已知毒性物質(zhì)中，書上記載最多的是鉛。古書上就有記錄認(rèn)為用鉛管輸送飲用水有危險性。

鉛的工業(yè)污染來自礦山開采、冶煉、橡膠生產(chǎn)、染料、印刷、陶瓷、鉛玻璃、焊錫、電纜及鉛管等生產(chǎn)廢水和廢棄物。另外，汽車排氣中的四乙基鉛是劇毒物質(zhì)。水體受鉛污染時（Pb0.3～0.5mg/L），明顯抑制水的自凈作用，2～4mg/L時，水即呈渾濁狀。

鉛的危害

經(jīng)飲水、食物進(jìn)入消化道的鉛，有5～10%被人體吸收。通過呼吸道吸入肺部的鉛，其吸收沉積率為30～50%。四乙基鉛除經(jīng)呼吸道和消化道外，還可通過皮膚侵入體內(nèi)。侵入體內(nèi)的鉛有90～95%形成難溶性的磷酸鉛【Pb3(PO4）2】，沉積于骨骼，其余則通過排泄系統(tǒng)排出體外。人體內(nèi)血鉛和尿鉛的含量能反映出體內(nèi)對鉛的吸收情況。血鉛含量每 100毫升大于80微克（正常應(yīng)每100毫升小于40微克）和尿鉛含量大于80微克/升（正常應(yīng)小于50微克/升）時，即認(rèn)為體內(nèi)鉛吸收過量。蓄積在骨骼中的鉛，當(dāng)遇上過勞、外傷、感染發(fā)燒、患傳染病、缺鈣或食入酸堿性藥物，使血液酸堿平衡改變時，鉛便可再變?yōu)榭扇苄粤姿釟溷U（PbHPO4）而進(jìn)入血流，引起內(nèi)源性鉛中毒。鉛主要是損害骨髓造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，對男性的生殖腺也有一定的損害。對造血系統(tǒng)主要是引起貧血，這是因為鉛干擾血紅素的合成而造成的。鉛引起貧血的另一個原因是溶血。正常的紅細(xì)胞膜上有一種三磷酸腺苷酶。這種酶能控制紅細(xì)胞膜內(nèi)外的鉀、鈉離子和水分的分布。當(dāng)這種酶被鉛抑制，紅細(xì)胞膜內(nèi)外的鉀、鈉離子和水分的分布便失去控制，使紅細(xì)胞內(nèi)的鉀離子和水分脫失而導(dǎo)致溶血。

鉛對神經(jīng)系統(tǒng)的損害是引起末梢神經(jīng)炎，出現(xiàn)運動和感覺障礙。此外鉛隨血流入腦組織，損害小腦和大腦皮質(zhì)細(xì)胞，干擾代謝活動，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供應(yīng)不足，引起腦內(nèi)小毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞腫脹，進(jìn)而發(fā)展成為彌漫性的腦損傷。經(jīng)常接觸低濃度鉛的人，當(dāng)血鉛達(dá)到每100毫升60～80微克時，就會出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲乏、記憶力減退和失眠，常伴有食欲不振、便秘、腹痛等消化系統(tǒng)的癥狀。

幼兒大腦對鉛污染比成年人敏感。大氣中的鉛對兒童的智力發(fā)育和行為會有不良影響。兒童的血鉛超過每100毫升60微克時，會出現(xiàn)智能發(fā)育障礙和行為異常。鉛對兒童骨骼的生長發(fā)育也能造成損害，例如能使長干骨骺端鈣化帶密度增強(qiáng)、寬度加大和骨骺線變窄等。鉛還能透過母體胎盤，侵入胎兒體內(nèi)和腦組織。

鉛的測定原理

在特定環(huán)境中，鉛試劑與鉛離子在受熱條件下形成穩(wěn)定絡(luò)合物，在固定波長下進(jìn)行分光光度測定，通過吸光度測得鉛的含量。

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水中鉛測定方法詳解      

在中性和堿性溶液中，雙硫腙與鉛反應(yīng)生成單取代雙硫腙絡(luò)合物，溶于有機(jī)溶劑而呈洋紅色。反應(yīng)靈敏，最大吸收波長為520nm，摩爾吸光系數(shù)(ε)6．86×104L／(mol·cm)。      有機(jī)溶劑通常使用三氯甲烷或四氯化碳，四氯化碳可比三氯甲烷在較低pH值萃取鉛，不形成二鉛酸鹽，且四氯化碳不溶于水，揮發(fā)性較低，比重較大。另一方面，鉛一雙硫腙絡(luò)合物在三氯甲烷中溶解度較大，可萃取較大量的鉛。由于雙硫腙在三氯甲烷中溶解度比四氯化碳為大，因此，當(dāng)需要從三氯甲烷中完全除去雙硫腙時，必須保持較高的pH值。      當(dāng)使用三氯甲烷作溶劑時，鉛可在pH8～11．5被定量萃取。，通常采用百里酚藍(lán)(pH8．O～9．6)作指示劑，調(diào)節(jié)水相由綠變藍(lán)(pH～9．5)，然后進(jìn)行萃取。亦有建議在高pH值進(jìn)行萃取，如SnydercsJ提出，在含檸檬酸銨和氰化鉀的pH9．5～10．0水溶液中，用雙硫腙一三氯甲烷溶液萃取鉛，繼用稀硝酸反萃取，最后用氨性氰化物溶液調(diào)節(jié)至pH11.5，以雙硫腙三氯甲烷溶液萃取，在pHll．5的高pH值下，使過量雙硫腙成為銨鹽而進(jìn)入水層。

影響鉛的萃取率，除pH外，還與所用溶劑、存在陰離子的種類和數(shù)量、兩相的體積比、雙硫腙在有機(jī)相中的濃度等參數(shù)有關(guān)。陰離子由于與鉛形成絡(luò)合物而影響萃取平衡，如在同樣的pH，當(dāng)含一定濃度的乙酸鹽、酒石酸鹽和檸檬酸鹽時，可使萃取率降低。   

雙硫腙法測定鉛，可采用單色法，亦可采用混色法，前者以氨性氰化物溶液洗去有機(jī)層中過量的雙硫腙后，測量絡(luò)合物的吸光度，后者則有機(jī)層中殘留過量的雙硫腙不經(jīng)除去直接測量吸光度，操作簡便。然而對鉛含量極微的水樣，由于受基體影響，當(dāng)采用混色法測定，以無鉛水制備的空白試驗為參比時，往往會出現(xiàn)負(fù)值，而單色法則無此現(xiàn)象。

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干擾及其消除

在最適pH萃取鉛時，Ag+、Hg2+、Pd2+、Au3+、Cu2+、Zn2+、cd2+、Co2+和Ni2+亦可與雙硫腙絡(luò)合而被萃取，可加氰化物掩蔽之。如有大量的Ag+、Hg2+、Pd2+、Au3+和Cu2+存在(每一種金屬離子超過1mg)，則最好是在強(qiáng)酸性溶液中，甩雙硫腙一氯仿溶液預(yù)先將這些金屬離子萃取除去。而后再測定鉛。Bi2+、In3+、Tl+和Sn2+不能為氰化物所掩蔽，鉍在較低pH時比鉛易于被雙硫腙萃取，因此可將水層調(diào)節(jié)至一定pH(通常為2．O～3．5)，鉍被萃取而鉛仍在水液中，然后提高pH值而萃取  鉛。亦可先在較高pH值，使鉍和鉛一起被萃取，然后用緩沖液洗有機(jī)層使鉛進(jìn)入水層(如用  C014作溶劑則pH為2．3～2．5，用CHCl3則為pH3．4)，或用堿性溶液(通常pH大于1l的0．5～  1％氰化鉀溶液)洗有機(jī)層，使鉍先行解離。鉍量很大時，可用溴和氫溴酸處理，使成三溴化鉍使其揮發(fā)。  

銦的干擾：銦萃取的最適pH為5．2～6．3(CCl4)和8．3～9．6(CHCl3)，因此可采用pH值大 于lO，以CCl4為溶劑，當(dāng)銦存在100倍過量時，可進(jìn)行鉛的萃取。     

鉈的干擾嚴(yán)重：可調(diào)節(jié)pH至6．0～6．4，用雙硫腙萃取鉛，此時鉈不被萃取?；?qū)⑤腿∥锱c  0．5％氰化鉀溶液振搖，此時鉈一雙硫腙鹽解離而鉛一雙硫腙鹽則不解離。     大量的鉈亦可以在2～4mol／L HCl中，用乙醚萃取除去。      Fe3+可由于氰化物的存在而形成高鐵氰化物，使雙硫腙氧化而干擾，如加鹽酸羥胺、肼、亞硫酸鈉或其他還原劑，使變成亞鐵氰化物則不干擾。銅亦可能有類似的干擾。   

含大量Fe3+時，可在1．2mol／L HCl介質(zhì)中，加過量銅鐵試劑，用CHCl3萃取之，此時鉛不被沉淀亦不被萃取，而Cu3+、Bi3+、Tl3+和Sn2+亦被除去，過量銅鐵試劑用CHCl3萃取除去。  Sn2+可引起干擾，而Sn4+則不干擾，含量大時，可形成溴化錫揮發(fā)除去。 在堿性介質(zhì)中可產(chǎn)生沉淀的金屬(氫氧化物)，以檸檬酸銨或酒石酸鹽絡(luò)合掩蔽之。    

 另外還有一些金屬可妨礙鉛的萃取，特別如鈦(5mg或以上)可阻礙鉛從pH7～11的氨性檸檬酸鹽溶液中的完全萃取。含高濃度鋁時，亦有類似情況。遇此場合，可先用硫化物沉淀分離，必要時加少量銅作為共沉淀劑。陰離子的影響，硫化物是較重要的，試劑級的氰化鉀中常發(fā)現(xiàn)含有硫化物。其他陰離子如檸檬酸鹽、酒石酸鹽。存在高濃度時，因絡(luò)合作用而阻礙鉛的萃取。高濃度的磷酸鹽、膠體狀的硅酸亦可使鉛的萃取發(fā)生困難，必要時以較濃的雙硫腙溶液反復(fù)萃取之。  

 鉛一雙硫腙絡(luò)合物可被稀酸溶液所解離這一性質(zhì)，有助于干擾物質(zhì)的分離，即第一次用較濃的雙硫腙溶液萃取分離之后，用稀酸液振搖，使鉛返回水相，然后再調(diào)節(jié)至最適pH，第二次用雙硫腙溶液從水相中萃取鉛。

雙硫腙分光光度法

  雙硫腙分光光度法是以雙硫腙為螯合劑，使之與金屬離子反應(yīng)生成帶色物質(zhì)，而后用分光光度法測定該金屬離子的方法。這是環(huán)境監(jiān)測中常用的一種間接、萃取分光光度法。在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，有3個標(biāo)準(zhǔn)方法采用雙硫腙分光光度法。  

  鉛的測定：在pH為8.5-9.5的氨性檸檬酸鹽-氰化物的還原性介質(zhì)中，鉛與雙硫腙形成可被氯仿萃取的淡紅色雙硫腙鉛螯合物，在510nm波長處可進(jìn)行分光光度測定，從而求出鉛的含量。  

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