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电化学非汞电极电化学测定重金属离子电大

收藏本文 2024-10-30 点赞:4629 浏览:12078 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:伴随着我国城市的扩大和工业的飞速进展,大量重金属通过工业废水和生活污水排入水体,通过水、水产品以及食物链等方式危害人体健康。由此水环境中定量检测痕量重金属成为水环境探讨的重点。本论文依托国土资源部公益性行业科研专项项目“典型金属矿山地下水环境监测技术探讨”,致力于探讨环境友好的无汞电极电化学检测水中重金属离子,并开发出实时在线监测重金属离子系统。具体如下:(1)以电化学预处理的金电及其工作电极,采取线性扫描溶出伏安法实现了湖南省冷水江矿山地下水中痕量砷、锑、铅的同时测定。探讨了金电极的预处理策略、不同预富集时间和不同电解质对重金属离子的测定的影响规律。探讨发现,电化学预处理有利于金电极对重金属离子的响应。在最优实验条件下,砷、锑、铅在电化学活化的金电极上分别于0.18V、0.18V、-0.07V产生灵敏的溶出峰,峰高与离子浓度线性相关,最低检测限分别可达到0.5μg/L、5μg/L、2μg/L。该策略操作简单、干扰小、线性范围宽、灵敏度高。(2)铋膜电极测定水溶液中痕量重金属锌、镉、铅、铜的溶出伏安法,避开了利用汞电极带来的环境污染。锌、镉、铅、铜在富集中和铋形成类似于汞齐的合金,溶出峰良好。通过一系列的条件实验,优化电化学实验参数,讨论了了富集时间、富集电位、底液、底液PH对金属离子测定的影响。在优化的实验条件下,实现了痕量重金属锌、镉、铅、铜的同时测定,检测的浓度达到了我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定的标准。它们检测的最低浓度分别为20μg/L、5μg/L、5μg/L、20μg/L(3)在以上电化学浅析探讨的基础上,着手探讨实时在线监测重金属离子系统。根据水样性质、电化学测定条件、地理环境特点,分别完成系统水样预处理单元、制约单元、检测单元和通讯单元硬件的设计;再根据模块化思想,采取C语言进行编制,完成系统软件的设计。最后,成功研制出用于在线监测的水质重金属自动监测仪,并运用于实际测量。关键词:非汞电极论文电化学论文重金属论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-7

    目录7-10

    第一章 文献综述10-22

    1.1 论文探讨背景10-11

    1.2 论文探讨目的、探讨思路与探讨内容11-12

    1.2.1 探讨目的11

    1.2.2 探讨思路11

    1.2.3 探讨内容11-12

    1.3 检测重金属离子的策略12

    1.4 电化学溶出伏安法12-16

    1.4.1 溶出伏安法的基本原理14

    1.4.2 溶出伏安法的影响因素14-15

    1.4.3 仪器15-16

    1.5 阳极溶出伏安法检测重金属16-17

    1.5.1 富集历程16

    1.5.2 富集历程后的休止期16-17

    1.6 三电极系统17-20

    1.6.1 工作电极17-19

    1.6.2 参比电极19-20

    1.6.3 对电极20

    1.7 重金属检测的进展方向20-22

    第二章 金电极溶出伏安法连续测定水中痕量砷、锑、铅22-44

    2.1 引言22-23

    2.2 实验部分23-28

    2.2.1 主要仪器23

    2.2.2 主要溶液的配制23-24

    2.2.3 主要试剂24

    2.2.4 电极的预处理24-25

    2.2.5 实验原理25-27

    2.2.6 实验策略27-28

    2.3 结果与讨论28-38

    2.3.1 电极的预处理比较28-30

    2.3.2 电解质的选择30

    2.3.3 还原剂的选择30-31

    2.3.4 富集电位的选择31-33

    2.3.5 富集时间的选择33

    2.3.6 扫描速率的选择33-34

    2.3.7 不同浓度砷、锑、铅的溶出伏安图34-35

    2.3.8 校准曲线35-37

    2.3.9 重现性实验37

    2.3.10 干扰实验37-38

    2.4 实体水样中砷、锑、铅的测定38-43

    2.4.1 水样的消解38-40

    2.4.2 实体水样浅析结果40-43

    2.5 结论43-44

    第三章 铋膜电极法同时测定痕量的锌、镉、铅、铜44-54

    3.1 引言44

    3.2 实验部分44-47

    3.2.1 主要仪器44-45

    3.3.2 主要试剂45

    3.2.3 主要溶液的配制45-46

    3.2.4 电极的预处理46

    3.2.5 实验原理46

    3.2.6 实验策略46-47

    3.3 结果与讨论47-53

    3.3.1 电极预处理结果比较47-48

    3.3.2 测量结束后电极的清洗48-49

    3.3.3 铋膜电极电位溶出峰49

    3.3.4 底液的选择及pH值的影响49-50

    3.3.5 富集时间与富集电位的影响50-51

    3.3.6 校准曲线51-52

    3.3.7 重现性实验52-53

    3.3.8 干扰实验53

    3.4 结论53-54

    第四章 实时在线监测重金属离子系统的探讨54-65

    4.1 引言54

    4.2 测量原理54-55

    4.3 系统硬件设计55-62

    4.3.1 水样预处理单元56-57

    4.3.2 制约单元57-61

    4.3.3 检测单元61-62

    4.4 系统软件设计62-63

    4.5 实验测试与结果63-65

    4.5.1 定量浅析策略63

    4.5.2 参数设置63

    4.5.3 实验结果63-65

    第五章 总结和展望65-67

    5.1 总结65

    5.2 展望65-67

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