水體中痕量鎳(Ⅱ)的催化動(dòng)力學(xué)分析方法的研究及其應(yīng)用.pdf

1、鎳是生命必需的微量元素，了解水體中鎳(Ⅱ)的含量和分布對(duì)環(huán)境科學(xué)、海洋化學(xué)和生物地球化學(xué)的研究具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外測(cè)定水體中痕量鎳(Ⅱ)的分析方法大多需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，操作步驟繁瑣，條件苛刻，分析成本較高，而能夠直接用來(lái)測(cè)定海水中鎳(Ⅱ)的文獻(xiàn)相對(duì)較少。
　　 催化動(dòng)力學(xué)光度法因其具有靈敏度高、檢出限低、操作簡(jiǎn)單、儀器價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。因此，根據(jù)催化動(dòng)力學(xué)原理研究測(cè)定鎳(Ⅱ)的新的反應(yīng)體系及反應(yīng)機(jī)理，建立高靈敏度

2、和高選擇性、能用于淡水及海水中鎳(Ⅱ)的測(cè)定的分析方法是非常有意義的。
　　 本論文首先對(duì)催化動(dòng)力學(xué)原理測(cè)定痕量鎳(Ⅱ)單組分的分析方法進(jìn)行了研究，并將所建分析方法應(yīng)用到淡水和海水中鎳(Ⅱ)的測(cè)定，同時(shí)測(cè)定了催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，還建立了能同時(shí)測(cè)定鐵(Ⅲ)和鎳(Ⅱ)雙組分的CPA矩陣-催化動(dòng)力學(xué)分析方法，并將該方法應(yīng)用于淡水體系的測(cè)定。
　　 本文的主要研究結(jié)果如下：
　　 1建立了一種測(cè)定痕量鎳(Ⅱ

3、)單組分的催化動(dòng)力學(xué)分析方法。反應(yīng)體系以RAWL為指示劑，KIO4為氧化劑。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)，確定分析條件為：CRAWL=5×10-5mol·L-1, pH=2.00, CK1O4=2×10-5mol·L-1,f=10.0min,T=25.0℃。所建方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.52％～2.49％，檢出限為1.70ng·mL-1，線性范圍為0～60.0ng·mL-1。干擾離子實(shí)驗(yàn)表明：大多數(shù)陰陽(yáng)離子在此條件下對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)明顯的干擾。對(duì)

4、自來(lái)水和黃河水中鎳(Ⅱ)的測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.43％～1.28％，回收率為98.0％～101.3％。該方法具有高精密度、低檢出限、線性范圍寬的特點(diǎn)，與現(xiàn)有的催化動(dòng)力學(xué)分析方法相比較，可在室溫下進(jìn)行且操作簡(jiǎn)單。
　　 2得到催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程為：表觀反應(yīng)活化能Ea=39.97 kJ·mol-1;表觀反應(yīng)速率常數(shù)K'=0.0131min-1。
　　 3發(fā)現(xiàn)該方法應(yīng)用于海水介質(zhì)時(shí)，有與淡水體系明顯不同的現(xiàn)象。對(duì)此現(xiàn)象

5、提出了根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加入法的校正方法，并對(duì)青島11個(gè)站點(diǎn)表層海水中鎳(Ⅱ)的含量進(jìn)行了測(cè)定，得到了青島近海表層海水的鎳(Ⅱ)的水平分布趨勢(shì)。
　　 4研究了CPA矩陣-催化動(dòng)力學(xué)的分析方法，并將其用于淡水體系中痕量鎳(Ⅱ)和鐵(Ⅲ)雙組分的同時(shí)測(cè)定。在確定的分析測(cè)定條件下，鐵(Ⅲ)和鎳(Ⅱ)的線性范圍分別為0～70ng·mL-1、0～60ng·mL-1。方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.37％～2.32％，對(duì)鐵(Ⅲ)和鎳(Ⅱ)質(zhì)量濃度分別在5～