实验三土壤对铜的吸附

实验三铜在土壤中的吸附一、实验目的1.了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。2.学会建立吸附等温式的方法。二、实验原理不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH。为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节带吸附铜溶液的pH，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式来描述。即：式中：Q—土壤对铜的吸附量，mg/g；ρ—吸附达到平衡时溶液中铜的浓度，mg/L；K，n—经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。将Freundlich吸附等温式两边取对数，可得：以lgQ对lgρ作图可求得常数K和n，将K、n代入Freundlich吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q）和平衡浓度（ρ）之间的函数关系。三、仪器和设备1.仪器分光光度计；恒温振荡器；1cm玻璃比色皿；pH计，移液管；容量瓶；50mL聚乙烯塑料瓶；电子天平；针筒式滤膜过滤器等。2.试剂(1)掩蔽剂柠檬酸铵溶液，200g/L。(2)缓冲溶液氯化铵-氨水溶液，50g/L。称量5.0g的氯化铵(分析纯)，移取20mL的浓氨水(分析纯)，搅拌溶解，转移到100mL容量瓶中，去离子水定容，溶液pH值在10.0左右。nKQ/1lglglg1nKQ(3)显色剂BCO溶液，2g/L。称量0.20g的BCO(分析纯)，移取20mL无水乙醇(分析纯)，乙醇为助溶剂，溶解转移到100mL的容量瓶中，去离子水定容。(4)铜标准储备液，1000mg/L；准确称量0.9766g五水硫酸铜(分析纯)，去离子水搅拌溶解，加2mL浓硫酸防止铜离子水解沉淀。溶液转移到250mL容量瓶中，去离子水定容。试验时用去离子水稀释至所需浓度。（5）NaOH溶液：10mol/L，0.5mol/L。1号土壤样品：土壤样品风干、磨碎，过（100目）筛后装瓶备用。2号土壤样品：取1号土壤样品，按10：1的比例加入腐殖酸，磨碎，过100目筛后装瓶备用。四、实验步骤1.铜溶液配制铜标准系列溶液从1g/L铜标准浓度中分别取5、10、15、20、25ml,置于250ml的容量瓶中，去离子水定容；调节pH=2.5。该标准系列溶液浓度为20.00、40.00、60.00、80.00、100.00mg/L。pH=5.5的铜系列标准溶液的配制，方法同上。2.标准曲线的绘制吸取20.0mg/L的铜标准溶液0mL、0.5mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL分别置于25mL的容量瓶中，依次加入200g/L的柠檬酸铵溶液2.5mL，50g/L的氨水-氯化铵缓冲溶液2.5mL，2g/L的BCO乙醇溶液2.5mL，每加入一种试剂后都需摇匀，最后去离子水定容，摇匀。溶液显色5min，用1cm玻璃比色皿在波长为600nm处测吸光度。以扣除试剂空白后的吸光度为纵坐标、铜离子浓度为横坐标，绘制标准曲线。3．土壤对铜的吸附量的测定（1）分别称取1、2号土壤样品各5份，每份0.2500g，分别置于100mL聚乙烯塑料瓶中。（2）依次加入50mlpH=2.5或pH=5.5浓度为20.00、40.00、60.00、80.00、100.00mg/L铜标准溶液。将上述样品在恒温水浴振荡器中，在25℃下进行恒温振荡150次/分，振荡90min后。用过滤膜过滤，取上清液1ml于25ml比色管中，依次加入200g/L的柠檬酸铵溶液2.5mL，50g/L的氨水-氯化铵缓冲溶液2.5mL，2g/L的BCO乙醇溶液2.5mL，每加入一种试剂后都需摇匀，最后去离子水定容，摇匀。溶液显色5min，用1cm比色皿在波长为600nm处测吸光度。绘制溶液中铜浓度和土壤对铜的吸附量的关系曲线。五、数据处理1．土壤对铜的吸附量可通过下式计算：其中：Q—土壤对铜的吸附量，mg/g。ρ0—溶液中铜的起始浓度，mg/L。ρ—溶液中铜的平衡浓度，mg/L。V—溶液的体积，mL。W—烘干土壤重量，g。由此方程可计算出不同平衡浓度下土壤对铜的吸附量。2．建立土壤对铜的吸附等温线以吸附量（Q）~浓度（ρ）作图即可制得室温下pH=2.5或pH=5.5条件下土壤对铜的吸附等温线。3．建立Freundlich方程以lgQ~lgρ作图，根据所得直线的斜率和截距可求的两个常数K和n，由此可确定室温时pH=2.5或pH=5.5条件下，不同土壤样品对铜吸附的Freundlich方程。思考题：1.土壤的组成和溶液的pH对铜的吸附量有何影响？为什么？2本实验得到的土壤对铜的吸附量应为表观吸附量，它应当包括铜在土壤表面上哪些作用的结果？WVQ1000)(0