紫外可见分光光度计测定水溶液中铜离子的浓度

1 前言

铜元素是水中金属元素的一种，是人体必不可少的，但是过量的铜对人体的危害非常大。过量的铜离子对许多水生生物有极大的负作用，缘由是它与蛋白质中的巯基结合，干扰巯基酶的活性，如在珊瑚、水草等生态缸中若有过量的铜离子，将很快使生物毙命。铜的污染主要来源于电镀、冶金、化工等行业。为及时、准确地监测水的质量，确保人们获得安全的饮用水，用电位滴定仪检测水溶液中铜离子的含量是很有必要的。

2 测定原理

在碱性氨溶液中，铜离子与铜试剂（二乙基二硫代氨基甲酸钠，简写成DDTC-Na）作用，生成黄棕色胶体配合物，该有色物在pH=9左右时可稳定5~30min，其最大吸收波长为452nm。当水中含有一定量铜离子时，可直接测定。

3 实验仪器

Hanon i8双光束紫外可见分光光度计，50ml容量瓶，100ml容量瓶，1000ml容量瓶，玻璃比色皿

4 溶液配制

铜标准储备溶液（1mg/mL）：称取0.5g纯铜粉溶于10ml硝酸溶液（1+1）中，用水定容至500mL.

铜标准溶液（10ug/mL）：取铜标准储备溶液1ml于100ml容量瓶中，加水定容至刻度。

铜试剂标准溶液（54ug/mL）：取0.054gDDTC-Na,溶于纯水中，定容至1000ml容量瓶中。

浓氨水、浓硝酸（分析纯）、含铜水样

5 实验步骤

仪器准备，请参照说明书。

测定方法：

1）确定实验条件：因铜与铜试剂的产物在452nm处具有最大的吸收强度，固测定波长选择452nm。在pH=9条件下，该有色产物可稳定存在5~30min，固测定时调节pH至9,在反应开始后5~20min进行测定，测定温度为室温。

2）确定铜试剂用量：在1~10号50ml比色管中用移液管分别移入2ml铜标准溶液（10ug/mL），依次加入1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mL的铜试剂标准溶液（54ug/mL），用浓氨水调节pH至9，用纯水定容至刻度，5min后测定452nm处的光吸收值。结果显示：加入铜试剂为6ml以下时，随着铜试剂用量的增多，吸光度值逐渐增大；加入铜试剂为6mL时，吸光度值达到最大值；当铜试剂用量继续增大时，吸光度值不变。

3）绘制标准曲线：向1~12号50ml比色管中依次加入0、0.4、0.8、2.0、4.0、6.0、10.0mL铜标准溶液，加入过量的铜试剂标准溶液，滴加浓氨水调节pH值至9，用纯水定容至刻度，在波长452nm处测定溶液的吸光度，绘制标准曲线。

4）水样测试：实验结果表明在0.06~2.5ug/mL范围内测试结果适用，当铜离子浓度增大时，出现棕色絮状沉淀，因此，测定时需将铜离子浓度稀释到合适浓度范围内。加入过量的铜试剂标准溶液，滴加浓氨水调节pH值至9，用纯水定容至刻度，在波长452nm处测定样品溶液的吸光度值。

7 讨论与注意事项

由以上实验可得结论，此水溶液原液中铜离子浓度为8470ug/mL。当水中铜离子浓度在0.06～2.5ug/mL范围内用此法进行测定时，可获得较好的准确度和精密度,而且避免了大量使用有机试剂萃取所带来的污染和浪费，是测定被铜污染的水质的有效方法。