【水质分析】水质34种金属分析指标简介与分析方法

美体   2024-11-11 08:00   安徽  

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水质感官性状与常规理化指标简介与分析方法

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(Ag)是人体非必需的微量元素。

银或银盐被人体摄入后,会在人的皮肤、眼睛及黏膜沉着,使这些部位产生一种永久性的、可怕的蓝灰色色变。由于银及其盐类具有很的杀菌性,痕量也是以阻止细菌的生长,且毒性较汞弱,故一直被看成是水的一种消毒剂如果大量咽下可溶性银盐,由于局部收敛作用,在口腔内有刺激、疼痛感,甚至出现呕吐强烈胃痛、出血性胃炎等症状,最终导致急性死亡。浓度范围在0.4~1mg 的银能使者鼠的肾、肝和脾发生病变。

银的主要污染来源是感光材料生产、胶片洗印、印刷制版、冶炼、金属及玻璃镀银等行业排放废水。经过回收,感光材料及洗印废水一般含银量低于1mg

银的测定可以选择火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。

另外,也可选择镉试剂2B法和3,5-Br-PADAP法来测定银,由于不够简便、快捷,这里不做介绍。

二、铝

铝是自然界中的常量元素,由于铝盐不易被人体肠壁吸收,所以在人体内含量不高。

铝的毒性不大,过去曾被列为无毒的微量元素,并能抵抗铅的毒害作用。后经研究表明,过量摄入铝会干扰磷的代谢,对胃蛋白酶的活性有抑制作用,且对中枢神经有不良影响。

因此,对洁净水中铝的含量世界卫生组织(WHO)的控制值为0.2mg,美国国家环境保护局(USEPA)定为0.05~0.2mgL,我国生活饮用水、城市供水、饮用水的标准限值为0.2mg,我国电镀污染物排放标准的限值为2~5 mg

天然水中铝的含量变化幅度较大,一般为每升几毫克到零点几毫克范围,岩石侵蚀、土壤渗漏、灰尘沉降、降水、水处理、工业废水是铝进入水体的主要途径。铝盐常用作混凝剂以沉淀或过滤方式来去除水中矿物质及有机物。冶金工业、石油加工、造纸、罐头和耐火材料、木材加工、防腐剂生产、纺织、电镀等工业排放废水中都含较高量的铝。氯化铝、硝酸铝、乙酸铝毒性较大。当铝含量不高时可促进作物生长并增加其中维生素C的含量。当大量铝化合物随污水进入水体时,可使水体自净作用减弱,将导致大量有机物凝聚致水生动物因营养匮乏而死亡。

分光光度法测定铝易受共有成分铁及碱金属、碱土金属元素的干扰。

火焰原子吸收分光光度法由于铝在空气一乙炔火焰中形成耐高温氧化物,而笑气-乙炔火焰在国内尚未普及应用,灵敏度低。在石墨炉原子吸收分光光度法中,铝需加入基体改进剂提高灰化和原子化温度。

络合物交换反应间接原子吸收分光光度法通过测定铜达到定量测定铝,操作方法虽然复杂,但灵敏度较高。

ICP-AESICP-MS法简便、灵敏度高、具有较好的适用性。

三、砷

(As)是人体非必需元素,元素的毒性较低,而砷的化合物均有剧毒,价砷化合物比五价砷化合物毒性更强,且有机确对人体和生物都有剧毒。通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体。如摄入量超过排泄量,砷就会在人体的肝、肾、肺、脾、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位,特别是在毛发、指甲中蓄积,从而引起慢性碑中毒,潜伏期可长达几年甚至几十年。慢性砷中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有致癌作用,能引起皮肤癌。在一般情况下,土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷,对人体不会构成危害。

砷是我国实施排放总量控制的指标之一。

地表水中含砷量因水源和地理条件不同而有很大差异。淡水含量为0.2~230pgL,平均为 0.5 μg,海水含砷量为 3.7μg。砷的污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水。

原子荧光光谱法灵敏度高、干扰少,简便快速同时还可测定HgSeSbBiGeTe等,是目前测定砷最好的方法之一。

电感耦合等离子发射光谱法电感耦合等离子体质谱法简便、快速、干扰少,且灵敏度高,可直接用于水中碑的测定。

四、硼

(B)是植物生长的营养元素。

植物种类不同,对硼需求量有很大差异。对一般作物来说,硼缺乏的临界浓度是 0.50mg,但灌溉用水含硼量超过 2.0mg 时,对某些植物又是有害的。

天然水中含硼很少,其含量一般不超过1.0mg儿,这种浓度对人体是无害的,而在盐湖水、卤水及某些矿泉水中有少量或较高量的硼存在,饮用水中硼含量不超过1mg。人摄入大量硼会影响中枢神经系统,长期摄入可引起硼中毒的临床综合症状。

硼可以用电感耦合等离子体发射光谱法电感耦合等离子体质谱法姜黄素分光光度法等方法测定。

五、钡

(Ba)广泛存在于环境中,土壤中约含500mg/kg,地表水中浓度约为0.01mgL海水中浓度约为 0.013 mg

钡在哺乳动物体内起到结构和重力传感器的作用。人体摄入钡量达到 200 mg/d会产生中毒,当农灌水中钡量超过 500mg 也对农作物有害。

钡的测定方法有原子吸收分光光度法、电感耦合等离子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等

钡在空气-乙炔火焰气氛中生成难解离的氧化物,在石墨炉中易生成耐高温的碳化物,采用原子吸收分光光度法测定钡的灵敏度较低。

六、铍

(Be)及其化合物毒性极强,即使是极少量也会由于局部刺激而伤害皮肤、黏膜,使结膜、角膜发生炎症,引起肺气肿、肺炎等。因为铍的毒性极强且持续作用强,即使是痕量也可使人中毒,吸入较高量铍会中毒致死。

铍及化合物可用于制造特种钢材,用于核动力工程、火箭和飞机的制造。铍合金也广泛用于电子工业和仪表零件的生产。因此,铍的工业污染主要来自冶炼、采矿以及特种材料、无线电器材和仪表零件的生产废水。天然水含铍量极低。

七、铋

铋为银白色至粉红色的金属,质脆易粉碎,铋的化学性质较稳定。

铋在自然界中主要以正三价、正五价、负三价形式存在,负三价铋的氢化物(铋化氢)毒性比磷化氢、砷化氢以及锑化氢都要强,在自然界中不稳定,易分解为金属铋和氢气。铋在地壳中的含量不大。水中铋的污染主要来自消防、电气、铸型、冶金、制药铅字印刷等行业排放的废水。

含铋废水测定,可根据实验室具体条件选用下述方法:原子荧光光谱法、电感耦合离子体发射光谱法或电感耦合等离子体质谱法

铋盐易水解析出沉淀,地表水试样采集后用盐酸酸化至pH2,废水试样须加入盐酸至 pH1,保存于聚乙烯塑料瓶中。

八、镉

(Cd)不是人体的必需元素。镉的毒性很大,可在人体内积蓄,主要积蓄在肾脏引起泌尿系统功能变化

水中含镉0.1mg时,可轻度抑制地表水的自净作用。日本的痛痛病即镉污染所致,我国也有受镉污染稻米的报道。镉是我国实施排放总量控制的指标。绝大多数淡水含镉量低于14g,海水中镉的平均浓度为 0.15 Hg。镉的主要污染源有电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。

火焰原子吸收分光光度法测定镉快速、干扰少,适合分析废水和受污染的水。

石墨炉原子吸收分光光度法灵敏度高,但基体干扰比较复杂,适合分析清洁水。

电感耦合等离子发射光谱法和电感耦合等离子质谱法是镉及多种元素同时测定的方法,简便、快速、干扰较少,适合于地表水和废水的测定。

九、钴

钴是人体和植物所必需的微量元素之,在人体内钻主要通过形成维生素B发挥生物学作用及生理功能。此外钴对铁的代谢、血红蛋白合成、细胞发育及酶的功能等均有重要的生理作用。天然水中钴含量很低,浓度多为0.02~1μg。这样的浓度对人、动植物不会产生毒害作用。

有色金属冶炼厂和加工厂等企业的废水中常含有高浓度的钴,水中含钴超过一定量会对水的色、嗅、味等性状产生影响,并有中毒和致癌作用,含钴7.0~15.0mgL的水将导致鱼类死亡。钴对水体自净的致害作用浓度为0.9mg

十、铬

(Cr)的化合物常见的价态有三价和六价。在水体中,六价铬一般以CrO2Crz0HCr04三种阴离子形式存在,受水中pH、有机物、氧化还原性物质、温度及硬度等条件影响,三价铬和六价铬的化合物可以互相转化。

铬的毒性与其存在价态有关,通常认为六价铬的毒性比三价铬高100,六价铬更易为人体吸收并且在体内蓄积,导致肝癌。因此我国已把六价铬规定为实施总量控制的指标之一。当水中六价铬浓度为1mg时,水呈淡黄色并有涩味;当三价铬浓度为1mg,水的浊度明显增加,三价铬化合物对鱼的毒性比六价铬大。

铬的污染来源主要是含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等行业。铬的测定可采用二苯碳酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、等离子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法和滴定法

清洁的水样可直接用二苯碳酰二肼分光光度法测六价铬。如测总铬,用高锰酸钾将三价铬氧化成六价铬,再用二苯碳二分光光度法测定。

水样含铬量较高时,用硫酸亚铁铵滴定法。

水样应用瓶壁光洁的玻璃瓶采集。如测总铬,在水样采集后,加入硝酸调节pH小于2;如测六价铬,在水样采集后,加入氢氧化钠调节pH约为8。均应尽快测定,如放置,不得超过24h

十一、六价铬(略)

十二、铜

(Cu)是人体必需的微量元素,成人每日的需要量约为20mg

当水中铜浓度达0.01mg儿时,对水体自净有明显的抑制作用。铜对水生生物的毒性与其在水体中的形态有关,游离铜离子的毒性比络合态铜要大得多。灌溉水中硫酸铜对水稻的临界危害浓度为0.6mg儿。世界范围内,淡水平均含铜3μgL,海水平均含铜0.25μgL

铜的主要污染源有电镀、冶炼、五金、石油化工和化学工业等企业排放的废水。

铜的分析测试方法有火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。

十三、汞

(Hg)及其化合物属于剧毒物质,可在体内蓄积。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞,经食物链进入人体,引起全身中毒。

天然水中含汞极少,一般不超过0.1μgL。仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、温度计及军工等工业废水中可能存在汞,汞是我国实施排放总量控制的指标之一

汞的测定方法有冷原子吸收分光光度法、冷原子荧光光谱法和原子荧光光谱法。冷原子吸收分光光度法是测定水中微量、痕量汞的特效方法,干扰因素少,灵敏度较高。

采样时,每采集1L水样应立即加入10m硫酸或7ml硝酸,使水样pH<1。若取样后不能立即进行测定,应向每升样品中加入5%高锰酸钾溶液4m,必要时多加些,使其呈现持久的淡红色。样品贮存于硼硅玻璃瓶中,废水样品应加酸至1%

十四、铁

地壳中含铁量(Fe)约为5.6%,分布很广,但天然水体中含量并不高。

实际水样中铁的存在形态是多种多样的,可以在溶液中以简单的水合离子和复杂的无机、有机络合物形式存在。也可以存在于胶体、悬浮物的颗粒物中,可能是二价的,也可能是三价的。水样暴露于空气中,二价铁易被迅速氧化为三价,当样品pH大于3.5时,易导致高价铁的水解沉淀。样品在保存和运输过程中,水中细菌的增殖也会改变铁的存在形态。样品的不稳定性和不均匀性对分析结果影响较大,因此必须仔细进行样品的预处理。

铁及其化合物均为低毒性和微毒性,含铁量高的水往往呈黄色,有铁味,对水的外观有影响。我国有的城市饮用水用铁盐净化,若不能沉淀完全,会影响水的色度和味感。如作为印染、纺织、造纸等工业用水时,则会在产品上形成黄斑,影响质量,因此这些工业用水的铁含量必须在0.1mg以下

水中铁的污染源主要是选矿、冶炼、炼铁、机械加、工业电镀、酸洗废水等。

铁的测定方法主要有火焰原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。

十五、锰

(Mn)有钢铁样的金属光泽,锰的化合物有多种价态,主要有二、三价、四价、六价和七价。锰是生物必需的微量元素之一。

地下水中由于缺氧,锰以可溶性的二价锰形式存在,而在地表水中还有可溶性三价锰的络合物和四价锰的悬浮物存在。环境水样中锰的含量在每升数微克至数百微克之间。锰盐毒性不大,但水中锰可使衣物、纺织品和纸呈现斑痕,因此一般工业用水中锰含量不允许超过 0.1mg

锰的主要污染源是黑色金属矿山、冶金、化工排放的废水。

锰的测定方法主要有火焰原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法

水样中的二价锰在中性或碱性条件下,能被空气氧化为更高的价态而产生沉淀,并被容器壁吸附。因此,测定总锰的水样,应在采样时加硝酸酸化至 pH<2测定可溶性锰的水样,应在采样现场用 0.45 μm 有机微孔滤膜过滤,再用硝酸酸化至 pH<2保存,废水样品应加入 1% HNO保存。

十六、钼

钼为银白色金属,硬而坚韧,是一种过渡元素,极易改变其氧化状态,在体内的氧化还原反应中起着传递电子的作用。在氧化的形式下,钼很可能是处于正六价状态。虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为正五价状态。但是在还原后的酶中也曾发现过钼的其他氧化状态。

钼是黄嘌呤氧化酶/脱氢酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的组成成分,从而确知其为人体及动植物必需的微量元素。

十七、镍

镍近似银白色,是硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,对水生生物有明显毒害作用。清洁地表水中镍的浓度很低,在1μgL左右。

镍的主要工业污染来源是采矿、冶炼、电镀等工业排放的废水和废渣。

水中镍的测定可采用原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法

水样采集后,即用硝酸将水样酸化至pH<2,保存于聚乙烯瓶中,废水样品加 HNO:1%

十八、铅

铅是柔软和延展性强的弱金属,有毒,也是重金属。铅原本的颜色为青白色,在空气中表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。可用于建筑、铅酸充电池、弹头、炮弹、焊接物料、钓鱼用具、渔业用具、防辐射物料、奖杯和部分合金。

十九、锑

(Sb)为银白色金属。

在自然界中主要以正三价、正五价和负三价形式存在,负三价锑的氧化物毒性剧烈,在自然界中不稳定,易氧化分解为金属和水。而正三价和正五价的锑在弱酸至中性介质中易水解沉淀,所以在天然水中锑的浓度极低,平均约为02gL日本的水环境质量标准规定锑必须在0.002mg以下。

水中锑的污染主要来自选矿、冶金电镀、制药、铅字印刷、皮革等行业排放的废水。

锑盐易水解析出沉淀,取样后应立即加盐酸酸化至pH≤1,保存于聚乙烯塑料瓶中。地表水、地下水、废水中锑含量的测定,可选用下述方法:原子荧光光谱法、石墨炉原子吸收分光光度法、火焰原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。

十、硒

水中硒以无机的正六价、正四价、负二价及某些有机硒的形式存在,也可能有极微量的元素硒附着在悬浮颗粒物上。一般天然水中主要含有正六价或正四价硒,含量多数在1Hg儿以下,个别水体流经含硒量高的地层或受含硒废水污染,硒含量可高达百微克/升。

含硒废水主要来源于硒矿山开采、冶炼、炼油、精炼铜、制造硫酸及特种玻璃等行业废水中常含有各种价态硒,含量为几十至数百微克/升,日本的水环境质量标准规定小于0.01 mg/L

微量硒是生物体必需的营养元素,但其有用性和致毒性之间界限很窄,过量的硒能引起中毒,使人出现脱发、脱指甲、四肢发麻甚至偏瘫等病症。

水样采集后,最好尽快分析,否则必须贮于经(1+1)盐酸溶液或(1+1)硝酸溶液荡洗,然后用大量清洁水、纯水冲洗干净的玻璃瓶或塑料瓶中,特别是新塑料瓶一定要经酸处理后才能使用,否则硒损失较大。一般天然水及饮用水可于室内阴凉处保存,工业废水最好置于冰箱内,勿加酸保存(水中含有正六价或正四价硒时,加酸与不加酸保存均影响不大但工业废水成分复杂,含有各种价态硒,有的以负二价硒为主,若加酸保存时可生成硒化氢气体逸散,使总硒含量损失较大)

原子荧光光谱法是灵敏度高、准确度高,且仪器设备简单、性价比较高的方法。石墨炉原子吸收分光光度法可测定浓度范围为0.015~0.2mg水和废水中的硒。亦可使用电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法测定水和废水中的硒。

二十一、锡

锡是一种略带蓝色具有白色光泽的低熔点过渡金属元素,在化合物内是二价或四价,不会被空气氧化,主要以二氧化物(锡石)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在。在地壳中,锡的含量较低,平均含量只有0.004%。锡被广泛应用于电子、信息、电器、化工、冶金、建材、机械、食品包装等行业。金属锡即使大量也是无毒的,简单的锡化合物和锡盐的毒性相当低,但一些有机锡化物的毒性非常高,尤其锡的三烃基化合物,这些化合物可以摧毁含硫的蛋白质,因此被用作船漆来杀死附在船身上的微生物和贝壳

锡的测定方法主要有原子荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。

二十二、锶

锶是一种银白色带黄色光泽的碱土金属,是碱土金属(除铍外)中丰度最小的元素,在自然界以化合态存在,可由电解熔融的氯化锶而制得。

锶元素广泛存在于土壤、海水中是一种人体必需的微量元素,具有防止动脉硬化、防止血栓形成的功能。用于制造合金、光电管,以及分析化学试剂、烟火等。

二十三、钛

钛,灰白色金属,密度45gcm(20℃),熔点1800℃,沸点3000℃以上,化合价有正二价、正三价、正四价。常温下钛不受多种强酸强碱甚至王水的腐蚀,只有氢氟酸和热浓盐酸、热浓硫酸才对其有作用。高温下钛与许多元素和化合物发生反应。

钛在地壳中平均含量为5.6gkg,主要见于海砂与沉积层岩中钛铁矿和金红石矿中。钛及其合金是新型结构材料,主要用于航空、航海、导弹制造、核反应堆设备等,在机械制造、电讯器材、医疗器材、建材等方面的应用也日益广泛。

钛及其化合物属低毒类。人体吸入二氧化钛粉尘对上呼吸道有刺激性,引起咳嗽、胸部紧束感和疼痛。接触四氯化钛及其水解产物对眼睛和上呼吸道黏膜有刺激作用,长期作用可形成慢性支气管炎。

我国现行的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定了特定项目钛的标准限值为 0.1 mgL

水中钛的常用分析方法有原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。

二十四、锌

锌是一种浅灰色的过渡金属。是第四常见的金属,仅次于铁、铝及铜。不过地壳含量最丰富的元素,前几名是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。在人体中,锌属于微量元素外观呈现银白色,在现代工业中在电池制造上有不可磨灭的地位,为一相当重要的金属。

二十五、钒

钒,银白色金属,熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。有延展性,质坚硬,无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气一盐一水腐蚀的性能上要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。钒具有众多优异的物理性能和化学性能,因而钒的用途十分广泛,有金属维生素之称。在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。

此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有化学面包之称。主要用于制造高速钒在天然水中的浓度很低,一般河水中为0.01~20μgL,平均为1μgL海水中为 0.9~切削钢及其他合金钢和催化剂。2.5μg儿。尽管水体中可溶性的钒含量很低,但是水中悬浮物含钒量是很高的。

悬浮物的金属钒的毒性很低。钒化合物(钒盐)对人和动物具有毒性,其毒性随化合物的价增加和溶解度的增大而增加,如五氧化二钒为高毒,可引起呼吸系统、神经系统、胃肠和皮肤的改变。

二十六、铊

铊,一种银白色重质金属,质软,无弹性,易熔融。铊不溶于水,在空气中氧化时表面覆有氧化物的黑色薄膜,174℃条件下开始挥发,保存在水中或石蜡中较空气中稳定。能在盐酸和稀硫酸中溶解缓慢,但在硝酸中溶解迅速。其主要的化合物有氧化物、硫化物岗化物、硫酸盐等,铊盐一般为无色、无味的结晶,溶于水后形成亚铊化物。

铊在自然环境中含量很低,是自然界存在的典型的稀有分散元素。铊是一种伴生元素,几乎不单独成矿,天然丰度为8x10,地壳中的平均含量仅为1gt。铊被广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通信等各个方面,在光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、辐射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值。

铊对人体的毒性超过了铅和汞,近似于砷。铊是人体非必需微量元素,可以通过饮水、食物、呼吸而进入人体并富集,铊的化合物具有诱变性、致癌性和致畸性,导致食道癌、肝癌、大肠癌等多种疾病的发生,使人类健康受到极大的威胁。

铊还可以与细胞膜表面的三磷酸腺苷(Na-K-ATP)酶竞争结合进入细胞内,与线粒体表面含巯基团结合,抑制其氧化磷酸化过程,干扰含硫氨基酸代谢,抑制细胞有丝分裂和毛囊角质层生长。同时,铊可与维生素 B,及维生素B,辅助酶作用,破坏钙在人体内的平衡。铊是剧毒金属,该品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。

十七、铟

是银白色并略带淡蓝色的金属,质地非常软,能用指甲刻痕。钢的可塑性强,有延展性,可压成片。

从常温到熔点之间,铟与空气中的氧作用缓慢,表面形成极薄的氧化膜,温度更高时,与活泼非金属作用。大块金属铟不与沸水和碱溶液反应,但粉末状的铟可与水缓慢的作用,生成氢氧化铟。铟与冷的稀酸作用缓慢,易溶于浓热的无机酸和乙酸、草酸铟能与许多金属形成合金(尤其是铁,粘有铁的铟会显著地被化)。铟的主要氧化态为正一价和正三价,主要化合物有I0In(OH)3InCl,与卤素化合时,能分别形成一卤化物和三卤化物。金属铟主要用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。

铟锭因其光渗透性和导电性强,主要用于生产ITO靶材(用于生产液品显示器和平板屏幕),这一用途是铟锭的主要消费领域,古全球铟消费量的70%。医学上,肝、、骨髓扫描用铟胶体脑、肾扫描用铟-DTPA肺扫描用铟-Fe(OH)颗粒胎盘扫描用铟-Fe-抗坏血酸肝血池扫描用铟输送铁蛋白。

二十八、钍

钍为银白色金属,长期暴露在大气中渐变为灰色。质较软,可锻造。钍的化学性质比较活泼,不溶于稀酸和氢氟酸,溶于发烟的盐酸、硫酸和王水中。硝酸能使钍钝化。苛性碱对它无作用。高温时可与卤素、硫、氮作用。所有钍盐都显示出正四价。在化学性质上与锆、铪相似。除惰性气体外,针能与几乎所有的非金属元素作用,生成二元化合物加热时迅速氧化并发出耀眼的光。钍是放射性元素,自然界的钍全部为针-232,其半衰期约为1.4X10年。经过中子轰击,可得铀-233,因此它是潜在的核燃料。

钍是高毒性元素。

二十九、铀

铀为银白色金属,是重要的天然放射性元素,也是最重要的核燃料。

铀常见化合价:正三价,正四价,正五价,正六价,其中正四价和正六价化合物稳定。铀性质活泼,能和所有的非金属作用(惰性气体除外),能与多种金属形成合金。空气中易氧化,生成一层发暗的氧化膜。高度粉碎的铀空气中极易自燃,块状铀在空气中易氧化失去金属光泽,在空气中加热即燃烧,在250℃下和硫反应,在400℃下和氨反应生成氮化物,在1250℃下和碳反应生成碳化物,在250~300℃下和反应生成UHUH在真空 350~400℃下分解,放出氢气。铀与卤素反应生成卤化物,铀能与汞、锡、铜、铅、铝、铋、铁、镍、锰、钴、锌、铍作用生成金属间化合物。金属铀缓慢溶于硫酸和磷酸,有氧化剂存在时会加速溶解,铀易溶于硝酸,铀对碱性溶液呈惰性,但有氧化剂存在时,能使铀溶解。

铀及其化合物均有较大的毒性,空气中可溶性铀化合物的允许浓度为0.05mgm,不溶性铀化合物允许浓度为0.25mg/m,人体对天然铀的放射性允许剂量,可溶性铀化合物为7400Bq,不溶性铀化合物为333Bq。铀的化合物进入体内,主要蓄积在肝、肾脏和骨骼中,根据剂量大小,可引起急性或慢性中毒。鼠类喂食量达36mg/d会致死。

三十、钨

钨,钢灰色或银白色,硬度高,熔点高,常温下不受空气侵蚀。钨是典型的稀有金属,当代高科技新材料的重要组成部分,广泛用于当代通信技术、电子计算机、宇航开发、医药卫生、感光材料、光电材料、能源材料和催化剂材料等。

三十一、钾和钠

钾是一种银白色的软质金属,蜡状,可用小刀切割,熔沸点低,密度比水小,化学性质极度活泼(比钠还活泼)。钾在自然界没有单质形态存在,钾元素以盐的形式广泛分布于陆地和海洋中,钾也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。

钠为银白色立方体结构金属。新切面有银白色光泽,在空气中氧化转变为暗灰色。质软而轻,密度比水小,在-20℃时变硬,遇水剧烈反应,生成氢氧化钠和气并产生大量热量而自燃或爆炸。在空气中,燃烧时产生黄色火焰。

三十二、钙、镁(钙、镁总量,总硬度)

钙常温下呈银白色品体。

动物的骨骼、蛤壳、蛋壳等都含有碳酸钙。可用于合金的脱氧剂、油类的脱水剂、冶金的还原剂、铁和铁合金的脱硫与脱碳剂以及电子管中的吸气剂等。它的化合物在工业上、建筑工程上和医药上用途很大。

镁是一种轻质有延展性的银白色金属。在宇宙中含量第八,在地壳中含量第七。是轻金属之一,具有延展性,能与热水反应放出氢气,燃烧时能产生眩目的白光。金属镁能与大多数非金属和差不多所有的酸化合,大多数碱,以及包括烃、醛、醇、酚、胺、脂和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地起作用或者根本不起作用。

水总硬度是指水中Ca2Mg的总量,它包括暂时硬度和永久硬度。水中CaMg以酸式碳酸盐形式存在的部分,因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去,称之为暂时硬度而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分,因其性质比较稳定,不能够通过加热的方式除去,故称为永久硬度。

目前总硬度的分析测定方法很多,主要可分为化学分析法和仪器分析法




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