紫外-可见分光光度法测定含铜废水中的铜离子

doi:10.3866/PKU.DXHX202101012

大学化学 >> 2021, Vol. 36 >> Issue (9): 2101012.doi: 10.3866/PKU.DXHX202101012

所属专题：分析化学课程与实验教学

紫外-可见分光光度法测定含铜废水中的铜离子

章子恒, 胡然, 马艺瑾, 孙兴蓉, 马思维, 朱忍, 曹秋娥, 周川华()

云南大学化学科学与工程学院, 化学化工国家级实验教学示范中心(云南大学), 昆明 650091

收稿日期:2021-01-07 录用日期:2021-01-27 发布日期:2021-02-22
通讯作者: 周川华 E-mail:chzhou@ynu.edu.cn
作者简介:周川华, Email: chzhou@ynu.edu.cn

An Experiment for Determining Copper(Ⅱ) Ions in Copper-Containing Sewage by UV-Vis Spectrophotometry

Ziheng Zhang, Ran Hu, Yijin Ma, Xingrong Sun, Siwei Ma, Ren Zhu, Qiue Cao, Chuanhua Zhou()

National Demonstration Center for Experimental Chemistry and Chemical Engineering Education(Yunnan University), School of Chemical Science and Technology, Yunnan University, Kunming 650091, China

Received:2021-01-07 Accepted:2021-01-27 Published:2021-02-22
Contact: Chuanhua Zhou E-mail:chzhou@ynu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

设计了一个通过紫外-可见分光光度法检测含铜废水中铜离子含量的本科教学实验。该实验基于芬顿反应原理，检测液中铜离子的存在可催化过氧化氢分解产生羟基自由基，后者将溶液中无色的3，3’，5，5’-四甲基联苯胺（TMB）氧化为黄色的TMB²⁺，利用TMB²⁺在452 nm处的吸光度，即可实现对含铜废水中铜离子的定量分析。本实验操作简便、测定时间短、稳定性较好且安全环保，符合本科教学实验的基本要求。

关键词: 芬顿反应, 铜离子检测, 紫外-可见分光光度法, 本科教学实验

Abstract:

A teaching experiment for determining copper(Ⅱ) ions in copper-containing sewage by UV-Vis spectrophotometry is designed. The experiment is performed based on the Fenton reaction principle, where the presence of copper(Ⅱ) ions in the assay solution catalyzes the decomposition of hydrogen peroxide to produce hydroxyl radicals. The latter oxidizes the colorless 3, 3', 5, 5'-tetramethylbenzidine (TMB) in the solution to the yellow TMB²⁺, which can be used for quantitative analysis copper(Ⅱ) ions in copper-containing sewage by measuring the absorbance of TMB²⁺ at 452 nm. With easy operation, short measurement time, excellent stability, eco-friendliness, this experiment conforms to the basic requirements of undergraduate laboratory teaching.

Key words: Fenton reaction, Cu(Ⅱ) detection, Ultraviolet-visible spectrophotometry, Undergraduate teaching experiment

MSC2000:

章子恒, 胡然, 马艺瑾, 孙兴蓉, 马思维, 朱忍, 曹秋娥, 周川华. 紫外-可见分光光度法测定含铜废水中的铜离子[J]. 大学化学, 2021, 36(9): 2101012.

Ziheng Zhang, Ran Hu, Yijin Ma, Xingrong Sun, Siwei Ma, Ren Zhu, Qiue Cao, Chuanhua Zhou. An Experiment for Determining Copper(Ⅱ) Ions in Copper-Containing Sewage by UV-Vis Spectrophotometry[J]. University Chemistry, 2021, 36(9): 2101012.

图/表 9

图1

表1

图2

图3

表2

图4

表3

表4

图5

参考文献 19

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编号	组别	开始时间	结束时间
空白	Blank	00:00	30:00
1	Std.1	01:00	31:00
2	Std.2	02:00	32:00
3	Std.3	03:00	33:00
4	Std.4	04:00	34:00
5	Std.5	05:00	35:00
6	Samp.1	06:00	36:00
7	Samp.2	07:00	37:00
8	Samp.3	08:00	38:00

Std. No.	c_标/(μmol·L^-1)	A_{452 nm}
1	0.25	0.342
2	0.50	0.445
3	0.75	0.534
4	1.00	0.622
5	1.25	0.708

Samp. No.	A_{452 nm}	c_样/(μmol·L^-1)
1	0.471	0.587
2	0.476	0.601
3	0.465	0.571

${\bar c}$/(μmol·L^-1)	RSD	原浓度/(μmol·L^-1)	相对误差
0.586	1.50%	5.86	2.33%

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