分析仪器在重金属检测中的应用

马德明

（甘肃能源化工职业学院，甘肃 兰州 730207）

对重金属来讲，其大多都是以天然的浓度存在在自然界之中，通过食物、土壤、水、空气等途径进入到人的身体之内，这些低浓度的重金属在进入到人体中后会大量积蓄在体内，导致人体正常生理代谢被破坏，身体健康受到严重的影响。因此，为明确当前生活和生态环境中存在的重金属污染，借助各类分析仪器来做好重金属检测工作非常必要。

1 重金属检测应用范围和特点

对重金属检测来讲，其应用的领域相对较广，不仅有食品、粮食、饮用水、饮料、保健品、蔬菜、水产品、食品添加剂等同人们生活密切相关的领域，还包括了土壤、饲料、农药、植物、动物、水体等农业领域；废气、固体废物、植物、工业废渣、环境样品等环境领域；儿童玩具、涂料、废旧电子产品、塑料、纺织品、油漆等工业领域；中草药、生物化学样品、中成药等生物医药领域。

对重金属检测来讲，需要施行检测的领域相对较多、范围较为宽广，且重金属对生活和生态的影响需要经过一个漫长的过程，其本身的毒副作用需要经过一段时间后才能够显现出来，这使得重金属污染问题经常会被忽视。加之重金属检测使用的仪器都比较先进和贵重，这就需要相关人员掌握高超的技术才能够完成。

2 重金属检测中分析仪器的应用

2.1 原子吸收光谱仪

该光谱仪主要是由光源空心阴极灯在内的其他光源发出特征的光谱辐射，在借助原子化器处理之后，根据分光系统来获得单色光，再经过光电倍增管之后最终达到检测器。当原子化器中有重金属检测样品进入后，光在通过原子化器的过程中，有部分光会被吸收掉，其透光率就会因此被减少。按照朗伯·比尔定律，样品浓度同吸光度之间成正比，所以，根据吸光度的强弱，就可以确定样品浓度。对原子化器来讲，其主要包括了火焰原子化器与石墨炉原子化器两种，第一种使用起来相对比较简便、检测速度比较快、检测结果的准确度高，适合测定一些重金属含量较少，或者是重金属浓度较低的样品；第二种在使用过程中的灵敏度更高，可以对样品数量较少，重金属含量极少或者是只有重金属存在痕迹的样品进行检测，二者因为检测准确率高、速度较快，所以都被广泛的应用到重金属检测中[1]。

2.2 ICP光谱仪

在中国的原子发射光谱仪中，ICP是应用范围最为广泛的一种光谱仪，该仪器主要是以高温氩等离子当做激发光源使用，同时配合分辨率较高的光柵分光装置，借助CCD、CID检测器或者是光电倍增管，同时对样品中的多个元素进行检测，其灵敏度相对较高，可以将样品中的金属元素与非金属元素同时检测出来[2]。就ICP光谱仪来看，其本身属于应用范围比较广泛的一种无机的元素分析仪。与原子吸收仪相比，ICP光谱仪适合需要同时对3个以上样品进行测量的工作。

2.3 原子荧光仪

对原子荧光仪来讲，其本身的工作原理是其他的自由原子在吸收了光源特征辐射之后，原子外层的电子就会迁跃到一个较高能级上，之后，高能级中的电子再迁跃回到基础状态或者是低能级上，同时发射同原激发波长基本相同原子荧光。

就目前来看，原子荧光仪在对重金属物质进行检测时，大多都会同氢化法联合使用，将氩和氢火焰当做原子化器，可以对样品中的Hg、Bl、Sn、Pb、Cd等在内的11个元素进行测定，本身的灵敏度相对较强[3]。同其他分析仪器相比，该检测仪的价格低廉、检测成本低、更加便于普及，属于最经济实用的一种检测仪器。

2.4 ICP质谱仪

ICP质谱仪在对样品中的重金属进行检测的过程中，大多都是讲用电感耦合等离子体（ICP）当做离子源，激昂质谱仪当做滤质器无机元素的分析仪，以此来对各种类型的金属和非金属元素进行检测。

此种分析仪器检出限较好，灵敏度相对较高，能够同时进行多种元素的测定，最多可以达到70多种元素，精密度可以达到0.15%～2%RSD、动态线性范围能够达到4～6个数量级的标准，在同时分析多个元素时的速度相对来讲也比较快，且此种检测方式对于样品的需求量相对较少，还具有一定的扫描能力，可以进行同位素的测定与鉴别[4]。但同其他分析仪器相比，ICP光谱仪检测成本相对较高，部分元素的检出限有限，复杂和位置基体光谱干扰问题的存在也会对其检测效果产生一定的不利影响。

2.5 伏安分析仪

伏安分析仪是一种紫外线可见分光的光度计与电化学法所构成的、能够对重金属进行有效分析的仪器，是以电流和电压曲线特性的研究为基础构建起来的分析法作为工作原理[5]。

伏安分析仪对于痕量金属的监测可以起到较好的检测效果，可以借助溶出分析的方式，对某些物质中重金属的测定具有一定的灵敏度和精密度，使最终的监测结果的准确度相对较高，且使用的仪器设备也比较简单。属于痕量分析中比较重要的分析仪器。

3 结论

总而言之，由重金属造成的污染问题在近些年愈发受到人们的关注，相关部门和行业领域更是设立了专门的检测机构负责对重金属污染问题进行检测，政府部门也增加了在此方面的投资力度，通过逐步引进先进的仪器设备，且我国质量检测总局也引进了多种国际上的监测方法，对于出口商品、纺织品、食品和土壤等展开全面的检测。为保证检测效果和质量，相关人员应当在引进先进仪器的同时，还需要大力培养和引进高水平的专业技术人员，逐步提高相关人员的技术水平，以此来最大化的发挥分析仪器的作用，保证重金属检测结果的准确性和质量。