原子吸收光谱法测定金属铜元素的含量分析

张 乐，孙晓东

(酒泉职业技术学院，甘肃 酒泉 735000）

科学技术是一把双刃剑，在为我们带来便利的时候也让我们付出了极其惨烈的代价。雾霾天的连日未消，地下水资源的污染，环境污染的严重程度令我们触目惊心[1]。从空气污染到地下水污染再到耕地、林地的污染，重金属对环境造成的污染问题也在不断出现。截止到2018年年底，中国国家环保单位组织的国内土壤污染调研结果表明，现今我国受污染的耕地资源大约有2.5亿亩，遭遇污染的耕地资源大约有4250万亩，被废弃物固体堆存物占地面积高达361万亩，总共约有百分之十一的耕地面积面临着重金属严重超标。

全国大约有4亿亩耕地正在遭遇重金属严重污染的威胁，大约占总耕地资源的四分之一，粮食产量因为土质受到重金属污染而减产高达2070万吨，粮食产量被重金属污染量大约有1500万吨，重金属污染导致的间接经济损失就已经达到320多亿[2]。

1 原子吸收光谱法测定金属铜元素的含量

如今，重金属污染的主要污染源包括矿物质冶炼、机电制造、化学化工、电子仪器等化工工业生产环节中排出的重金属废水（主要以铜重金属离子为主），另一方面，随着交通运输业的迅猛发展，汽车驾驶所排出的尾气排放当中包括大量的重金属，其中就以Cu离子为主。农业生产中，大量化肥农药除草剂的过度使用方面，经研究也发现了过量的以Cu离子为代表的重金属离子[3]。金属铜元素在生产生活方面大量地被发现，表明重金属排入自然环境中并不可以被生物有效的充分降解，反而会利用生物界食物链的生物吸收～排放作用得到成百上千倍地聚集，最后进入人类体内。金属铜元素会对人类身体内部的蛋白质以及酶等产生化学反应，其最终产物具有强烈的毒素，从而使人体生命失去一定的活性，另外也有可能在人体的某些器官中逐渐累积，导致人体慢性。

1.1 检测仪器和检测试剂

需要用到的检测仪器设备有：Z-3019型原子吸收分光计以及铜质空心阴极负向灯。检测试剂包括150mL标准溶液，150mL的高纯度蒸馏水，这当中标准溶液的含铜量大约为150um/mL。其具体参数指标为：波光长度为381.1nm，电流大小为20mA，燃烧器高度为8mm，空气流速与乙炔含量分别为8L/min和1.5L/min。

1.2 实验标准溶液配制

在对实验试剂进行基本配制以前，必须按照试验规范条例的规定选择20mL铜溶液静置放在150 mL的化学实验器皿内，之后再用0.7%的优质双氧水纯溶液配制成具备一定浓度的标准化学实验基本溶液[4]。

在规定好的化学实验室环境下，使用0.9%的优质双氧水纯溶液分别配制成0.001mg/L、0.05mg/L、0.50mg/L、1.50mg/L和2.50mg/L的实验用标准溶液。然后根据实验仪器基本规范标准的程序去对金属铜元素的吸光度和浓度进行检测。而实验结果也进一步表明，其吸光度与金属铜含量大小是呈现一定的正向关系，其有关系数已经达到99%以上。

1.3 测定过程方法

实验需要称取样品试剂0.050g于150mL大烧杯里，之后添加8mL～10mL双氧水，分次序加入总量为20mL的实验用盐酸溶剂，待化学反应终止以后，再慢慢加热至试液彻底溶解，滴入硝酸铜2mL，使其溶解。待彻底冷却后，将试液转移到150mL化学大烧杯中，添加高纯度双氧水使其稀释至规定刻度后，混合均匀。从中抽取20mL此试液于150mL容量瓶内，静置在桌面上，待水面静止后加水稀释至规定刻度，混合均匀。用吸管抽取空气-乙炔火焰，以便测定铜的含量大小。

2 结果与分析

抽选溶液体积不同的铜标准实验溶液，将其分别放在容量为150 mL的大烧杯内，并把它们用高纯度水溶液稀释至标准刻度内，摇晃均匀。在设备条件工作环境之下，检测铜的标准含量溶液。

结果见于下表。通过试验检测可知，金属铜基本以氯化铜、氢氧化铜以及纯铜存在。此方法具备高灵敏性，抗干扰等优点，适用于检测含量控制在0.01%～0.80%之间金属铜元素。

表1 标准样品中Cu含量测定结果(n=5)

2 2.01 5.00 7.54 3 2.14 5.00 7.31 4 3.60 5.00 8.53 5 3.80 5.00 8.13

3 结语

本文对原子吸收光谱法测定金属铜元素的含量分析进行分析，依托原子吸收光谱法的基本工作原理和检测方法，根据金属铜元素在化学实验中的化学反应数据反馈，对金属铜元素的含量进行调整，实现本文设计。希望本文的研究能够为原子吸收光谱法测定金属铜元素的含量分析提供理论依据。