现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用探讨

刘华沙（中海油田服务股份有限公司，天津300459）

环境无机分析化学的实验条件复杂、多变，实验过程和所分析的物质种类繁多，问题也多种多样。在使用现代仪器分析实验的过程中，对实验方法和仪器操作慎之又慎。由于环境无机分析化学分析的物质品种广泛，影响分析结果的因素也比较多，这就造成了环境无机化学的分析难度大，所以如何合理应用现代仪器分析环境无机分析化学，得出准确的实验数据和结论，体现出现代仪器分析的实际价值，为环境无机分析化学的应用奠定基础是一个值得讨论的问题。

1 环境无机分析化学的特点

环境无机分析化学有以下特点：

（1）环境无机分析化学的分析对象较多：环境无机分析化学的分析对象包括水、土壤、空气和生物，分析对象多而且组成成分复杂，所以分析困难。

（2）环境无机分析化学中环境污染物复杂：随着社会的发展，合成技术也不断发展，各种合成的复杂化学物质被排放到了环境中，很多物质都没有有效的分析检测手段。环境无机分析化学面对的分析对象污染物越来越多，污染成分越来越复杂，不仅复杂化了分析对象的组成成分，也对现代仪器分析提出了新的挑战。

（3）环境无机分析化学的分析对象是动态的：其状态多变，更是加剧了分析的难度。比如在水环境的分析中，最简单的都表现出气液固三种状态。

（4）环境无机分析化学的分析对象状态不稳定：由于分析对象成分复杂，不同的成分之间可能存在着相互影响。会发生化学反应或其自身会随着时间产生物理变化。并且环境污染其本身是流动的，可变化的，在收集环境无机分析化学的样品过程中可能改变了分析对象的稳态环境，或者与其他因素相互影响，进而影响了分析对象的稳定状态，对分析过程造成了障碍，影响了分析结果。

（5）环境无机分析化学分析对象的某些分析成分含量过低；由于组成成分复杂，分布又不均匀，这就造成了分析对象取样过程中，样品中的某些成分含量过低，在现代仪器的分析过程中可能出现检测不到的问题，影响了分析结果。

2 现代仪器分析在环境无机分析化学中的分析方法

（1）原子荧光分析法：在水环境的分析过程中，经常使用原子荧光分析法，通过原子荧光仪器吸收分析对象的原子，对过程加以研究分析，可以实现对分析对象组成原子的内部核心元素检测分析。原子荧光分析法对金属元素敏感，它可以检测标记水环境中的金属元素或含有金属元素的化合物、混合物等。通过仪器检测水中的污染元素以及重金属离子含量等。这些物质是水环境重要的无机污染物，对水环境的影响较大。现代荧光仪器灵敏度高，对水环境中金属元素检测准确。通过对检测数据分析，然后在通过一定的实验，可以得出准确的实验结论，为水环境的污染治理提供帮助和建议。

（2）电感耦合等离子体发射光谱分析法：这种方法在环境无机分析化学中主要应用在污水的分析上。它可以清洁水基体，对污水中的重金属元素和化学污染物进行准确分析，其分析精度和分析质量都比较高，并且可以同时检测多种元素分析效率也比较高。此外，随着技术的革新，现在出现了电感耦合等离子体质谱法，它是电感耦合等离子体发射光谱法的基础上发展出来的新型分析方法，它的灵敏度更高，检测效率以及准确度都更高。电感耦合等离子体发射光谱法与质谱法是现代仪器分析的重要组成部分，对于污水的化学成分分析具有十分重要的作用。

（3）离子色谱分析法：这是现代仪器分析中一种重要的分析检测方法，它可以通过预处理柱、阴离子分离柱、阳离子分离柱等仪器分离化合物中的阴阳离子，然后再通过电导检测器实现对污染物的分析检测，主要应用在水环境无机分析中。离子色谱分析法的灵敏度高，并且具有选择检测性和广泛检测性，可以实现对相同属性离子的同时检测，对水环境的分析检测十分有效。

（4）色谱分析法：常用的主要是气相色谱分析法和液相色谱分析法。它是通过离心机对分析对象进行高速分离，由于混合物中不同组分不相容的特性，同种组分会聚合在一起，然后再通过色谱分析检测混合物中各种组分的比例和数值，从而对无机环境做出分析结果，为污染物的治理和环保工作提供参考和帮助。

（5）组分含量分析法：使用现代仪器，通过对经验的总结和对污染物的分析，对分析对象的组分进行测定，用实验数据推导出结论。并应有现代仪器检验分析对象的组分含量是否符合结论，保证检测的准确性和科学性，为环境无机分析化学提供帮助。

（6）分光光度分析法与流动性注射分析法：在水质在线分析检测中，常将这两种方法结合起来使用，这种方法不仅准确高效，而且操作过程衔接顺畅，样品使用量低，节约检测试剂。

3 现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用

（1）现代仪器对化学元素可以定量分析：现代仪器分析是环境无机分析化学中微量元素定量分析和金属元素定性分析的首选方法，环境无机分析化学中微量元素和金属元素的检测有重要意义。

在化学元素的分析中最常用到的仪器是离子探针分析仪，它可以准确分析检测对象中的微量元素，然后通过无机质谱精准分析检测对象中元素的种类和含量，具有精确性高的特点，并且依据离子探针分析仪分析过程中峰值的不同还可以对化学元素进行定性分析；结合X射线能谱可以对化学元素的不同价态进行分析；结合同位素质谱监测法可以对化学元素的同位素进行分析。对以上结果的准确分析，需要合理科学的使用现代仪器分析。

（2）现代仪器分析在环境检测中的应用：现代仪器分析可以实现对环境无机分析化学中各项成分的准确判断，因此为现代环境监测提供了制定标准的指导性。环境无机分析化学中对物质的标准定值一直是一个难题，利用现代仪器分析高灵敏度的特点，可以实现对物质的标准定值，为环境标准提供依据。因此，现代仪器分析成为了环境无机分析化学分析的标准与基础，依据环境容量要求与测定的元素含量数据进行对比，继而完成推论，指导环境治理，是行之有效的方法。

现代仪器分析的数据准确有效，通过结果进行研究，判断污染物的主要成分和含量，准确有效的监测环境，为优化环境提高数据支持是现代仪器分析在环境无机分析化学中的重要作用。

（3）现代仪器分析对环境无机分析化学中污染物的超痕量分析：在环境无机分析化学中，超痕量元素的分析是一个重要的方向。现代分析仪器的实用性强，种类多样，对大气环境、土壤环境、水环境以及生物环境中各种物质成分都可以进行超痕量的准确分析和检测。它的准确度高、灵敏度高、效率高，并且有可选择性，能快速对无机环境中的各种组分完成分析检测。

（4）现代仪器分析对环境无机分析化学中元素的价态分析：元素在不同的化合物中表现出不同价态，而价态不同离子的性质也有所区别。对无机环境中物质的组成元素进行价态分析可以针对性的出具措施来。依据无机环境物质中元素的表现价态，通过对不同价态组成的化合物进行列举和性质划分，可以确立分析样品中不同物质的浓度，提出不同的处理方式，或通过沉淀或通过蒸馏对物质进行处理。

现代仪器对环境无机化学中元素价态分析与传统方式相比自动化程度高，省时省力而且结果准确，可以及时的反馈出元素不同的存在方式，并针对性制定措施。

4 结语

现代仪器分析在环境无机分析化学中应用广泛，在分析时分析手段多样，分析数据准确，对环境无机分析化学分析对象的组成成分、化学性质都可以做出有效判断。采用实际数据，得出结论，为环境监测提供参考，整体推动了环境无机分析化学的进步以及环境发展的进步。但是也应认识到，现代化学仪器还不够完善，需要科研人员做出更多努力，提升现代仪器分析水平，通过更先进的技术和设备，对环境无机分析化学做出更准确的实验分析，为环境污染治理提供更准确的实验分析数据。