环境化学——土壤对铜的吸附2013年11月实验十七土壤对铜的吸附土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气沉降等。过量的重金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。由于重金属不能被土壤中的微生物所降解，由此可在土壤中不断积累，也可为植物所富集并通过食物链危害人体健康。重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。其中又以吸附作用最为重要。铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。土壤的铜污染主要是来自铜矿开采和冶炼过程。进入到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。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待吸附铜溶液的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：Q=Kρ1/n式中：Q——土壤对铜的吸附量，mg/g；ρ——吸附达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：lgQ=lgK+1/nlgρ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。（2）采用Langmuir吸附等温式描述，即：Q=qmk1ρ/（1+k1ρ）→1/Q=1/qmk1ρ+1/qm以1/Q对1/ρ作图可求出qm和k1，进而确定吸附量（Q）与平行浓度ρ的函数关系，分别作出lgQ-lgρ和1/Q-1/ρ图，求出相关系数，判定吸附类型。三、仪器和试剂1、仪器（1）原子吸收分光光度计（2）恒温振荡器（3）离心机（4）酸度计（5）复合电极（6）容量瓶：50mL，250mL，500mL（7）聚乙烯塑料瓶：50mL2、试剂（1）二氯化钙溶液（0.01mol/L）：称取1.5gCaCl2·2H2O溶于1L水中。（2）铜标准溶液（1000mg/L）：将0.5000g金属铜（99.9%）溶解于30mLl:1HNO3中，用水定容至500mL。(3)50mg/L铜标准溶液：吸取25mL1000mg/L铜标准溶液于500mL容量瓶中，加水定至刻度。(4)硫酸溶液：0.5mol/L。(5)氢氧化钠溶液：1mol/L。(6)铜标准系列溶液（pH=2.5）：分别吸取10.00、15.00、20.00、25.00、30.00mL的铜标准溶液于250mL烧杯中，加0.01mol/LCaCl2溶液，稀释至240mL，先用0.5mol/LH2SO4调节pH＝2，再以1mol/LNaOH溶液调节pH＝2.5，将此溶液移入250mL容量瓶中，用0.01mol/LCaCl2溶液定容。该标准系列溶液浓度为40.00、60.00、80.00、100.00、120.00mg/L。按同样方法，配制pH=5.5的铜标准系列溶液。(7)腐殖酸（生化试剂）。(8)1号土壤样品：将新采集的土壤样品经过风干、磨碎，过0.15mm(100目）筛后装瓶备用。(9)2号土壤样品：取1号土壤样品300g，加人腐殖酸30g，磨碎，过0.15mm（100目）筛后装瓶备用。四、实验步骤1.标准曲线的绘制吸取50mg/L的铜标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL分别置于50mL容量瓶中，加2滴0.5mol/L的H2SO4，用水定容，其浓度分别为0、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mg/L。然后在原子吸收分光光度计上测定吸光度。根据吸光度与浓度的关系绘制标准曲线。原子吸收测定条件：波长：325.0nm；灯电流1mA；光谱通带：20；增益粗调：0；燃气：乙炔；助燃气：空气；火焰类型：氧化型。2.土壤对铜的吸附平衡时间的测定(1)分别称取1、2号土壤样品各6份，每份10g于50mL聚乙烯塑料瓶中。(2)向每份样品中各加人50mg/L铜标准溶液50mL。(3）将上述样品在室温下进行振荡，分别在振荡0、15、30、45、60、90min后，离心分离，迅速吸取上层清液10mL于50mL容量瓶中，加2滴0.5mol/L的H2SO4溶液，用水定容后，用原子吸收分光光度计测定吸光度。以上内容分别用pH为3.5和5.5的100mg/L的铜标准溶液平行操作...
