现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用浅析

2019-11-28邓立洋樊志凯陈薇薇杜婉莹

商品与质量 2019年15期

关键词：色谱分析分析化学电感

邓立洋樊志凯陈薇薇杜婉莹

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1 环境无机分析化学的特点

1.1 种类繁多

环境分析的样品多为土壤、空气、水以及微生物等，这些物质与人们的生活关系密切，样品中的污染源极多，被检测出的污染源的种类达到三百种以上，种类繁多的污染源必然将导致检测工作量被加大。

1.2 成分复杂

工业的迅速发展使得环境污染不断加剧，同时人们的生产活动也给环境雪上加霜，环境无机分析化学过程中的样品成分也随之呈现出复杂化的发展趋势；环境条件发生变化，样品中的污染物也会随之发生变化，多种原因导致样品的成分极为复杂，因此检测过程中的复杂程度较高。

1.3 检测精度难以保障

检测环境污染物的过程中，受到多种因素的影响，以往采用化学分析法进行分析时难以有效保障检测的精度。例如，样品中的组分含量较低时，采用化学分析进行检测将难以做到精确检测，而随着检测技术以及检测仪器的不断发展，采用仪器检测将能够有效保证检测精度。

2 常见的现代仪器分析方法介绍

2.1 原子荧光法

原子荧光法一般被应用在水环境分析作业中，通过该技术的应用可以对水环境中含有的痕量、超痕量的金属元素予以精准检测。现阶段，该方式已经可以检测出水中含有的8种以上金属混合物，如砷、铅、锗、锡、碲等，在不影响基体自身质量的同时，能够有效提升检测的准确性和灵敏性。

2.2 色谱分析法

色谱分析法是通过对检测样品进行高速分离来实现样品的准确分析的。该方法充分利用了物品之间不相容的特性，并根据混合物中各元素的分配系数、亲和作用以及吸附能力之间的差异性，对其开展有效分离和检测工作，从而得出准确的污染物含量数值，进而为后续环境保护工作的开展提供帮助。同时，利用色谱分析法可以对检测样品的定性和定量进行分析。目前，最常使用的色谱分析法主要有气相色谱分析和高效液相分析[1]。

2.3 电感耦合等离子体发射光谱法

电感耦合等离子体发射光谱法的英文缩写为ICP-AES，其优势在于，既可以对水基体进行有效清洁，也可以对污染水体中含有的有害金属元素、底质以及生物样品中含有的元素进行准确检测，从而为环境分析提供较为精准的数据支持，且随着技术的进一步发展，在保证检测效率和质量的基础上，同一时间内检测的元素数量也在不断增加。

2.4 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法是离子发射光谱的另一种方式，简称为ICP-MS，其适宜ICP为基础衍生而来的一种新型分析方法。同电感耦合等离子体发射光谱法相比，该种方式的灵敏度更高，且检测元素的数量也是其的3倍以上，失误率相对较低。

2.5 分光光度法和流动性注射分析法

该种检测方法大多被应用在水质在线自动检测中，因分光光度法对于提高显色反应的灵敏性和选择性有着显著效果，将其与流动性注射分析法结合起来，可以提升化学操作的准确性、高效性，实现萃取、蒸馏、试剂添加、定容显色、测定等环节之间的高度融合与衔接，提升了检测工作的效率。且该融合方法的应用也降低了样品使用量，减少了试剂损耗，解决了传统作业中劳动强度大这一问题[2]。

2.6 离子色谱法

离子色谱法属于一种较为新型的水环境检测方法，能够将水环境中常见的阴阳离子进行有效分离来达到检测目的。优势在于，具有较高的灵敏性和选择性，可以对多种成分实行统一测定。其中，通过电导检测器以及阴离子分离器可实现对溴、一氧化碳混合物、二氧化硫等离子的测定，通过阳离子分离柱可以实现对碘、碳氮混合物、硫等离子以及某些特定有机化合物的测定。

3 现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用和展望

3.1 针对化学元素定性定量的分析

在环境无机分析化学中进行元素定性定量分析首先选用的方法就是现代仪器分析法，通过现代仪器分析法中的同位素质谱及无机质谱来精准测量出所需要的微量元素含量及同位素丰度等数值。在对元素质谱进行分析时，最常用到的一种仪器就是离子探针分析仪，使用这种仪器能够保证测量结果的高精确度，例如，通过离子探针分析仪器分析固体材料中的微量元素及痕量元素能够取得很好的分析结果，再如，应用离子探针分析仪器还可以通过峰位和峰强来进行化学元素定性与定量的分析。

3.2 环境检测标准

在现阶段环境检测中，其标准的制定和分析均是依靠现代仪器实现的。现代仪器可以实现痕量元素的准确测定，从而为环境检测指标提供更多准确数据，保证指标制定的合理性。同时，在以往的工作中，针对环境中的标准物质定值工作一直是很难实现的，现在利用这种高灵敏度的分析方法，使得定值工作变成了现实，这也使得环境的检测与控制有迹可循[3]。

3.3 自动化检测技术

传统的检测方式多是以手工操作、化学实验分析为主，不仅人力和成本消耗较大，还很容易因为操作失误造成检测结果不准确。而在时代发展的当下，环境检测分析逐渐向着仪器化、自动化的方向转变。这不仅保证了检测的精准性，还实现了定点和流动的连续检测，同时还具有跟踪检测、转移和传递检测的功效，更好的保证了环境信息传递的有效性，提高了环境监测的质量[4]。