实验方法

二苯碳酰二肼比色法测定土壤中铬含量实验

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对于食品原料而言,土壤污染是影响原料产量、质量甚至食品安全性的重要因素,特别是食品中的重金属含量。本实验主要是让学生了解地区土壤污染状况和水污染与土壤污染的相关性,并掌握重金属铬的基本测定步骤与方法,进一步了解重金属污染途径和对食品安全性的危害。

二苯碳酰二肼比色法测定土壤中铬含量实验

实验原理

土壤样品经过硫酸、磷酸消解,铬化合物变成可溶性。经过离心或过滤分离后,加入稍微过量的高锰酸钾将三价铬氧化成六价铬,过剩的高锰酸钾用叠氮化钠分解除去。在酸性条件下铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色化合物,于波长540 纳米处测定吸光度。

实验步骤

一、实验仪器、试剂

(一)所用主要仪器:

1、电热板或电炉; 2、离心机

3、水浴锅; 4、分光光度计;

5、50 毫升三角瓶; 6、50 毫升烧杯;

7、100 毫升容量瓶; 8、25 毫升比色管。

(二)所用试剂:

1、浓硫酸、浓磷酸和浓硝酸;

2、0.5%高锰酸钾溶液;

3、0.5%叠氮化钠溶液;

4、0.25%二苯碳酰二肼丙酮溶液;称取0.25 克二苯百炼成钢酰二肼,溶于丙酮中,并稀释至100 毫升。

5、1:1 磷酸溶液:加热至沸,并滴加稀高锰酸钾至微红色。

6、5%硫酸—磷酸混合液:取硫酸、磷酸各5 毫升慢慢倒入水中,稀释至100 毫升,加热至沸,并加稀高锰酸钾溶液至微红色。

7、铬标准贮备液:准确称取0.2829 克铬酸钾(优级纯,于105-110℃烘2 小时),溶于水中,转移入1 升容量瓶中并稀释至标线,此溶液每毫升含铬100 微克。

8、铬标准使用液:准确吸取上述贮备液10.00 毫升于1 升容量瓶中,以二次蒸馏水稀释至标线,此溶液每毫升含铬1.0 微克。

二、实验步骤:

1、标准曲线绘制

(1)准确吸取铬标准溶液0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 毫升比色管中。加5%硫酸-磷酸混合液2.5 亳升。用水稀释至标线。配成的标准采到含铬分别为0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 微克。

(2)加1:1 磷酸1 毫升,摇匀,加1 毫升二苯碳酸二肼丙酮液,迅速摇匀,10 分钟后用3厘米比色皿于波长540nm 处测定吸光值。

(3)以吸光度对铬含量绘制标准曲线。

2、样品分析:

(1)预处理

准确称取0.500 克土样于50 毫升三角瓶中,加少许水湿润,再加浓磷酸、浓硫酸各1.5毫升,毫上小漏斗,置于电炉上加热至冒白烟,取下稍冷却,重复滴加2-3 浓硝酸,再置于电炉上加热至冒大量的白烟,至土样变白,消解液呈浅绿色为止。

取下三角瓶冷却,用蒸馏水冲洗小漏斗和瓶壁,将消解液(约50 毫升)连同残渣称入50毫升离心管内,离心。将上层清液移入100 毫升容量瓶中,用蒸馏水冲洗离心管壁,并用玻璃棒搅动离心管下部残渣,再离心,将上层清液合并入100 毫升容量瓶中,稀释至标线。

(2)测定

准确吸取10.00 毫升(试样溶液取量可视含量不同而改变)经过离心分离的清液于50毫升烧杯中,滴加0.5%高锰酸钾至呈紫红色,置于水浴上煮沸15 分钟,(若煮沸过程中紫红色褪去,应再滴加高锰酸钾至紫红色不褪)赵热滴加叠氮化钠,并不断振摇,到红色刚好褪去。迅速放入冷水中冷却。然后转移到25 毫克比色管中,用冷蒸馏水稀释至标线。

向上述比色管里加入1:1 磷酸1 毫升,摇匀,再加显色剂1 毫升,迅速摇匀,10 分钟后以3 厘米比色皿于波长540nm 处比色测定。

(3)计算

注意事项

1、土壤样品党用的预处理方法有碱溶法、氢氟酸溶解法、硫酸-硝酸消化法,王水消化法,高氯酸消化法,硫酸-磷酸消化法等。用本法消化土壤,时间不可过长,温度不可过高,不可蒸干,以防焦磷酸盐产生,影响结果,且残渣结块粘结在玻璃不易洗下,易损坏三角瓶。

2、本法用磷酸掩蔽铁,使之形成无色铬合物,同时还可以和其它金属离子铬合,避免一些盐类的析出而产生浑浊。在磷酸存在下可以排除NO3-、Cl-的影响。如果在氧化时或显

色时出现浑浊可考虑加大磷酸的用量。

3、可用10%尿素质%亚硝酸钠代替叠氮化钠,使用时应注意防止亚硝酸钠还原有六价铬。为止应在溶液中预先加入尿素,使亚硝酸钠还原高锰酸钾后,即与尿素反应。亚硝酸钠的量必须控制,且加入后必须充分摇动。

4、加入二苯百炼成钢酰二肼丙酮溶液后,应立即摇动,防止局部有机溶剂过量而使六价铬部分被还原为三价,使测定结果偏低。

5、用高锰酸钾来氧化低价铬,在氧化过程中,七价锰可能被还原为棕色的二氧化锰,干扰观察紫红色而影响低价铬的氧化完全。因此要控制好溶液的酸度及高锰酸钾的用量。

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