银杏和柿子叶中硫含量的测定
摘 要 本文以校园常见绿化树种为研究对象,通过测定叶片含硫量从而确定不同树种对环境中硫的吸收能力。实验采用BaSO4沉淀比浊法对银杏叶和柿子叶中含硫量进行测定,其结果表明,银杏相对于柿子对大气中硫的吸附更显著。对比同一采样点不同树种叶片含硫量,不同绿化树种对硫的吸附能力不同。
关键词 银杏;柿子;硫含量的测定;比浊法;
1 引言
测定植物叶片中的含硫量,是指示大气二氧化硫污染程度和确定植物净化能力的重要手段之一。在一定范围内,植物吸硫量与环境中的二氧化硫浓度呈线形关系。因此,测定植物叶片中含硫量,可以从另一个角度来监测大气中二氧化硫污染情况,并可以观察大气二氧化硫对植物的影响,为城市园林绿化和环境治理提供理论依据。
目前,植物中硫含量的测定方法有微库仑法,硫酸钡比浊法,主要是将其转化为SO42-,然后测定体系中SO42-。一般地,测定SO42-的重要方法有萃取分光光度法[1]、有微库仑法、硫酸钡比浊法,、铬酸钡光度法[2]等。本实验采用BaSO4沉淀比浊法[3]对北京化工大学校内的银杏和冬青两种树叶中硫含量进行了测定,结果表明,银杏相对于冬青可以更有效吸附和净化大气中的二氧化硫。
实验将植物样品在充满氧气和高温条件下燃烧,分解出来的硫被过氧化氢氧化成硫酸根,在微酸的条件下,加入起浊剂BaCl2,硫酸根与钡离子形成微细的硫酸钡胶体悬浮于溶液中,使溶液混浊,其混浊度与溶液中硫酸根含量成正比,可用分光光度计比浊分析。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
U-3010分光光度计,电磁搅拌器,氧气钢瓶及500mL磨口瓶、500mL碘量瓶或具磨口塞的硬质三角瓶,特制瓶塞塞下端焊接0.5-0.8cm的白金丝(亦可用6%过氧化氢淬火3次-4次的镍铬丝或电热丝代替),下端编制成式样筐,50.00mL
及30mL酸式滴定管各1支,80mL小烧杯2个。
无水NaSO4、NaCl、丙三醇、95%乙醇、BaCl2.2H2O、30%H2O2均为分析纯(北京化工厂);水为去离子水。
2.2 试剂配制及样品前处理
硫酸盐标准溶液 称取0.1480g烘干的Na2SO4(AR)移入100mL容量瓶中,加重蒸水至刻度,摇匀,此溶液1.00mL=1.00mg硫酸根。再将此溶液稀释至10倍,即每1.00mL=0.1mg硫酸根。
稳定剂 称取25g氯化纳(AR)溶于100mL水中,加入10mL浓盐酸,17mL甘油和33mL95%的乙醇,混合均匀。
氧化剂 将1份30%过氧化氢溶于4份去离子水中,现用现配;
起浊剂 筛取80目-100目分析BaCl2晶体,在粗天平上称取0.2g,包好备用。
样品前处理 采集北京化工大学校内的银杏和柿子叶,于阴凉干燥处风干,风干后称取5.0g样品于60℃烘箱内干燥4小时。取经过干燥处理的样品进行研磨、过60目筛子,备用。
2.3 标准曲线绘制
按下表制备标准列管:
以上各管加2.5mL稳定剂,用玻璃棒搅匀后,加0.2gBaCl2,在电磁搅拌器上搅拌1min,静置30min,在分光光度计上用420nm波长,1cm比色皿进行比浊。然后以光密度为纵坐标,已知硫酸根浓度为横坐标,绘制标准曲线。
2.4 样品中硫含量的测定
将定量滤纸剪成4.5cm×5cm的小块,折好后,分别称取处理好的银杏和柿子叶粉末0.0986g和0.0858g于滤纸中央,包折后,紧夹在小筐中,碘量瓶中加重蒸水10mL,过氧化氢(1:4浓度)0.5mL,通氧2min后,点燃滤纸包尾部,立即插入瓶中,轻按瓶塞,将瓶倾斜并轻轻转动,燃烧完毕后,静置30min~40min,至瓶内无烟雾时,打开瓶塞,用吸管吸20mL重蒸水冲洗瓶塞、瓶壁及试样筐,过滤于100mL小烧杯中,再用17mL重蒸水冲洗碘量瓶,过滤。在滤液中加2.5mL稳定剂,用玻璃棒搅匀后,加0.2gBaCl2,在电磁搅拌器上搅拌1min,静置30min,
在分光光度计上用420nm波长,1cm比色皿进行比浊,按同法进行空白测定,由标准曲线上查出测定液中硫酸盐含量。
3 结果与讨论
3.1 标准曲线
图1 标准曲线
根据实验方法,对不同浓度的硫酸钠标准溶液的浓度进行测定,以溶液浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,如图1所示。对其进行线性分析,可得到线性回归方程为:
Y=0.00921X-0.00412
式中,X 为溶液浓度(μg/mL),Y 为溶液吸光度,可算出线性回归方程的线性系数为0.99863,可满足相关分析的需要。
3.2 实际样品的测定对银杏和冬青叶片中的硫含量测定实验结果显示,相应溶液的在420nm吸光度分别为0.377和0.202。根据如下公式可求算样品中硫含量:
A+0.00412 32
——————×V×——
0.00921 96
w(S) = —————————— (mg/g)
1000×m
其中,w(S)为样品中硫含量,A为测试样品最终吸光度,V为测试样品最终
体积(50mL),m为样品质量。
由上式可知,在本小组的样品中,银杏叶片中硫含量为7.50 mg/g,柿子树叶片中硫含量为4.35 mg/g。
由于其他小组的成员所用银杏与柿子树叶与本组一致,故另取其他两个小组的实验结果作平行样品,并根据公式得出其样品叶片中测得的硫含量(见表一):
表一 样品叶片中的的硫含量
最终得出,银杏叶片中硫含量为7.17 mg/g,柿子树叶片中硫含量为4.25
mg/g。
实验中需要注意的事项,用氧气钢瓶通气时要注意安全,可在氧气钢瓶出口处连接上缓冲瓶,瓶内装水起安全作用。试样加BaCl2在磁力搅拌器上搅拌时,要严格控制搅拌速度与时间,否则对硫酸钡颗粒的形成有影响。
4 结论
本实验通过BaSO4沉淀比浊法对银杏和柿子树叶中含硫量进行测定,其含硫量分别为6.64mg/g和2.36mg/g。可见,银杏树相对于柿子树可以更多的吸收环境中的硫成分,这对于今后研究植物净化环境有着至关重要的作用。
参考文献
[1] Sato S, Iwamoto F, Yamomoto Y. Anal. Lett. Part A, 1981, 14, 531~534.
[2]国家环保局. 水和废水监测分析方法(第三版). 北京: 中国环境出版社, 1989,
319.
[3]张曼平译, Fresenius W, Quentin K E, Schneider W编著. 水质分析. 北京: 北京
大学出版社, 1991, 141.
[4]白林山, 雷宏, 方金印. 硫酸钡浊度法测定硫代壳聚糖树脂的含硫量[J]. 安徽工业大学学报,2008,1(25),39-44.
[5]杨志宏, 章雄,聂基兰.分光光度法测定烟草中的硫[J].江西化工,2002,2,105-108.
银杏和柿子叶中硫含量的测定
摘 要 本文以校园常见绿化树种为研究对象,通过测定叶片含硫量从而确定不同树种对环境中硫的吸收能力。实验采用BaSO4沉淀比浊法对银杏叶和柿子叶中含硫量进行测定,其结果表明,银杏相对于柿子对大气中硫的吸附更显著。对比同一采样点不同树种叶片含硫量,不同绿化树种对硫的吸附能力不同。
关键词 银杏;柿子;硫含量的测定;比浊法;
1 引言
测定植物叶片中的含硫量,是指示大气二氧化硫污染程度和确定植物净化能力的重要手段之一。在一定范围内,植物吸硫量与环境中的二氧化硫浓度呈线形关系。因此,测定植物叶片中含硫量,可以从另一个角度来监测大气中二氧化硫污染情况,并可以观察大气二氧化硫对植物的影响,为城市园林绿化和环境治理提供理论依据。
目前,植物中硫含量的测定方法有微库仑法,硫酸钡比浊法,主要是将其转化为SO42-,然后测定体系中SO42-。一般地,测定SO42-的重要方法有萃取分光光度法[1]、有微库仑法、硫酸钡比浊法,、铬酸钡光度法[2]等。本实验采用BaSO4沉淀比浊法[3]对北京化工大学校内的银杏和冬青两种树叶中硫含量进行了测定,结果表明,银杏相对于冬青可以更有效吸附和净化大气中的二氧化硫。
实验将植物样品在充满氧气和高温条件下燃烧,分解出来的硫被过氧化氢氧化成硫酸根,在微酸的条件下,加入起浊剂BaCl2,硫酸根与钡离子形成微细的硫酸钡胶体悬浮于溶液中,使溶液混浊,其混浊度与溶液中硫酸根含量成正比,可用分光光度计比浊分析。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
U-3010分光光度计,电磁搅拌器,氧气钢瓶及500mL磨口瓶、500mL碘量瓶或具磨口塞的硬质三角瓶,特制瓶塞塞下端焊接0.5-0.8cm的白金丝(亦可用6%过氧化氢淬火3次-4次的镍铬丝或电热丝代替),下端编制成式样筐,50.00mL
及30mL酸式滴定管各1支,80mL小烧杯2个。
无水NaSO4、NaCl、丙三醇、95%乙醇、BaCl2.2H2O、30%H2O2均为分析纯(北京化工厂);水为去离子水。
2.2 试剂配制及样品前处理
硫酸盐标准溶液 称取0.1480g烘干的Na2SO4(AR)移入100mL容量瓶中,加重蒸水至刻度,摇匀,此溶液1.00mL=1.00mg硫酸根。再将此溶液稀释至10倍,即每1.00mL=0.1mg硫酸根。
稳定剂 称取25g氯化纳(AR)溶于100mL水中,加入10mL浓盐酸,17mL甘油和33mL95%的乙醇,混合均匀。
氧化剂 将1份30%过氧化氢溶于4份去离子水中,现用现配;
起浊剂 筛取80目-100目分析BaCl2晶体,在粗天平上称取0.2g,包好备用。
样品前处理 采集北京化工大学校内的银杏和柿子叶,于阴凉干燥处风干,风干后称取5.0g样品于60℃烘箱内干燥4小时。取经过干燥处理的样品进行研磨、过60目筛子,备用。
2.3 标准曲线绘制
按下表制备标准列管:
以上各管加2.5mL稳定剂,用玻璃棒搅匀后,加0.2gBaCl2,在电磁搅拌器上搅拌1min,静置30min,在分光光度计上用420nm波长,1cm比色皿进行比浊。然后以光密度为纵坐标,已知硫酸根浓度为横坐标,绘制标准曲线。
2.4 样品中硫含量的测定
将定量滤纸剪成4.5cm×5cm的小块,折好后,分别称取处理好的银杏和柿子叶粉末0.0986g和0.0858g于滤纸中央,包折后,紧夹在小筐中,碘量瓶中加重蒸水10mL,过氧化氢(1:4浓度)0.5mL,通氧2min后,点燃滤纸包尾部,立即插入瓶中,轻按瓶塞,将瓶倾斜并轻轻转动,燃烧完毕后,静置30min~40min,至瓶内无烟雾时,打开瓶塞,用吸管吸20mL重蒸水冲洗瓶塞、瓶壁及试样筐,过滤于100mL小烧杯中,再用17mL重蒸水冲洗碘量瓶,过滤。在滤液中加2.5mL稳定剂,用玻璃棒搅匀后,加0.2gBaCl2,在电磁搅拌器上搅拌1min,静置30min,
在分光光度计上用420nm波长,1cm比色皿进行比浊,按同法进行空白测定,由标准曲线上查出测定液中硫酸盐含量。
3 结果与讨论
3.1 标准曲线
图1 标准曲线
根据实验方法,对不同浓度的硫酸钠标准溶液的浓度进行测定,以溶液浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,如图1所示。对其进行线性分析,可得到线性回归方程为:
Y=0.00921X-0.00412
式中,X 为溶液浓度(μg/mL),Y 为溶液吸光度,可算出线性回归方程的线性系数为0.99863,可满足相关分析的需要。
3.2 实际样品的测定对银杏和冬青叶片中的硫含量测定实验结果显示,相应溶液的在420nm吸光度分别为0.377和0.202。根据如下公式可求算样品中硫含量:
A+0.00412 32
——————×V×——
0.00921 96
w(S) = —————————— (mg/g)
1000×m
其中,w(S)为样品中硫含量,A为测试样品最终吸光度,V为测试样品最终
体积(50mL),m为样品质量。
由上式可知,在本小组的样品中,银杏叶片中硫含量为7.50 mg/g,柿子树叶片中硫含量为4.35 mg/g。
由于其他小组的成员所用银杏与柿子树叶与本组一致,故另取其他两个小组的实验结果作平行样品,并根据公式得出其样品叶片中测得的硫含量(见表一):
表一 样品叶片中的的硫含量
最终得出,银杏叶片中硫含量为7.17 mg/g,柿子树叶片中硫含量为4.25
mg/g。
实验中需要注意的事项,用氧气钢瓶通气时要注意安全,可在氧气钢瓶出口处连接上缓冲瓶,瓶内装水起安全作用。试样加BaCl2在磁力搅拌器上搅拌时,要严格控制搅拌速度与时间,否则对硫酸钡颗粒的形成有影响。
4 结论
本实验通过BaSO4沉淀比浊法对银杏和柿子树叶中含硫量进行测定,其含硫量分别为6.64mg/g和2.36mg/g。可见,银杏树相对于柿子树可以更多的吸收环境中的硫成分,这对于今后研究植物净化环境有着至关重要的作用。
参考文献
[1] Sato S, Iwamoto F, Yamomoto Y. Anal. Lett. Part A, 1981, 14, 531~534.
[2]国家环保局. 水和废水监测分析方法(第三版). 北京: 中国环境出版社, 1989,
319.
[3]张曼平译, Fresenius W, Quentin K E, Schneider W编著. 水质分析. 北京: 北京
大学出版社, 1991, 141.
[4]白林山, 雷宏, 方金印. 硫酸钡浊度法测定硫代壳聚糖树脂的含硫量[J]. 安徽工业大学学报,2008,1(25),39-44.
[5]杨志宏, 章雄,聂基兰.分光光度法测定烟草中的硫[J].江西化工,2002,2,105-108.