現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的應(yīng)用淺析

鄧立洋 樊志凱 陳薇薇 杜婉瑩

哈爾濱第一機(jī)械集團(tuán)有限公司 黑龍江哈爾濱 150056

1 環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的特點

1.1 種類繁多

環(huán)境分析的樣品多為土壤、空氣、水以及微生物等，這些物質(zhì)與人們的生活關(guān)系密切，樣品中的污染源極多，被檢測出的污染源的種類達(dá)到三百種以上，種類繁多的污染源必然將導(dǎo)致檢測工作量被加大。

1.2 成分復(fù)雜

工業(yè)的迅速發(fā)展使得環(huán)境污染不斷加劇，同時人們的生產(chǎn)活動也給環(huán)境雪上加霜，環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)過程中的樣品成分也隨之呈現(xiàn)出復(fù)雜化的發(fā)展趨勢；環(huán)境條件發(fā)生變化，樣品中的污染物也會隨之發(fā)生變化，多種原因?qū)е聵悠返某煞謽O為復(fù)雜，因此檢測過程中的復(fù)雜程度較高。

1.3 檢測精度難以保障

檢測環(huán)境污染物的過程中，受到多種因素的影響，以往采用化學(xué)分析法進(jìn)行分析時難以有效保障檢測的精度。例如，樣品中的組分含量較低時，采用化學(xué)分析進(jìn)行檢測將難以做到精確檢測，而隨著檢測技術(shù)以及檢測儀器的不斷發(fā)展，采用儀器檢測將能夠有效保證檢測精度。

2 常見的現(xiàn)代儀器分析方法介紹

2.1 原子熒光法

原子熒光法一般被應(yīng)用在水環(huán)境分析作業(yè)中，通過該技術(shù)的應(yīng)用可以對水環(huán)境中含有的痕量、超痕量的金屬元素予以精準(zhǔn)檢測?，F(xiàn)階段，該方式已經(jīng)可以檢測出水中含有的8種以上金屬混合物，如砷、鉛、鍺、錫、碲等，在不影響基體自身質(zhì)量的同時，能夠有效提升檢測的準(zhǔn)確性和靈敏性。

2.2 色譜分析法

色譜分析法是通過對檢測樣品進(jìn)行高速分離來實現(xiàn)樣品的準(zhǔn)確分析的。該方法充分利用了物品之間不相容的特性，并根據(jù)混合物中各元素的分配系數(shù)、親和作用以及吸附能力之間的差異性，對其開展有效分離和檢測工作，從而得出準(zhǔn)確的污染物含量數(shù)值，進(jìn)而為后續(xù)環(huán)境保護(hù)工作的開展提供幫助。同時，利用色譜分析法可以對檢測樣品的定性和定量進(jìn)行分析。目前，最常使用的色譜分析法主要有氣相色譜分析和高效液相分析[1]。

2.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的英文縮寫為ICP-AES，其優(yōu)勢在于，既可以對水基體進(jìn)行有效清潔，也可以對污染水體中含有的有害金屬元素、底質(zhì)以及生物樣品中含有的元素進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，從而為環(huán)境分析提供較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，且隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在保證檢測效率和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，同一時間內(nèi)檢測的元素數(shù)量也在不斷增加。

2.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是離子發(fā)射光譜的另一種方式，簡稱為ICP-MS，其適宜ICP為基礎(chǔ)衍生而來的一種新型分析方法。同電感耦合等離子體發(fā)射光譜法相比，該種方式的靈敏度更高，且檢測元素的數(shù)量也是其的3倍以上，失誤率相對較低。

2.5 分光光度法和流動性注射分析法

該種檢測方法大多被應(yīng)用在水質(zhì)在線自動檢測中，因分光光度法對于提高顯色反應(yīng)的靈敏性和選擇性有著顯著效果，將其與流動性注射分析法結(jié)合起來，可以提升化學(xué)操作的準(zhǔn)確性、高效性，實現(xiàn)萃取、蒸餾、試劑添加、定容顯色、測定等環(huán)節(jié)之間的高度融合與銜接，提升了檢測工作的效率。且該融合方法的應(yīng)用也降低了樣品使用量，減少了試劑損耗，解決了傳統(tǒng)作業(yè)中勞動強(qiáng)度大這一問題[2]。

2.6 離子色譜法

離子色譜法屬于一種較為新型的水環(huán)境檢測方法，能夠?qū)⑺h(huán)境中常見的陰陽離子進(jìn)行有效分離來達(dá)到檢測目的。優(yōu)勢在于，具有較高的靈敏性和選擇性，可以對多種成分實行統(tǒng)一測定。其中，通過電導(dǎo)檢測器以及陰離子分離器可實現(xiàn)對溴、一氧化碳混合物、二氧化硫等離子的測定，通過陽離子分離柱可以實現(xiàn)對碘、碳氮混合物、硫等離子以及某些特定有機(jī)化合物的測定。

3 現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的應(yīng)用和展望

3.1 針對化學(xué)元素定性定量的分析

在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中進(jìn)行元素定性定量分析首先選用的方法就是現(xiàn)代儀器分析法，通過現(xiàn)代儀器分析法中的同位素質(zhì)譜及無機(jī)質(zhì)譜來精準(zhǔn)測量出所需要的微量元素含量及同位素豐度等數(shù)值。在對元素質(zhì)譜進(jìn)行分析時，最常用到的一種儀器就是離子探針分析儀，使用這種儀器能夠保證測量結(jié)果的高精確度，例如，通過離子探針分析儀器分析固體材料中的微量元素及痕量元素能夠取得很好的分析結(jié)果，再如，應(yīng)用離子探針分析儀器還可以通過峰位和峰強(qiáng)來進(jìn)行化學(xué)元素定性與定量的分析。

3.2 環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)

在現(xiàn)階段環(huán)境檢測中，其標(biāo)準(zhǔn)的制定和分析均是依靠現(xiàn)代儀器實現(xiàn)的?，F(xiàn)代儀器可以實現(xiàn)痕量元素的準(zhǔn)確測定，從而為環(huán)境檢測指標(biāo)提供更多準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，保證指標(biāo)制定的合理性。同時，在以往的工作中，針對環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值工作一直是很難實現(xiàn)的，現(xiàn)在利用這種高靈敏度的分析方法，使得定值工作變成了現(xiàn)實，這也使得環(huán)境的檢測與控制有跡可循[3]。

3.3 自動化檢測技術(shù)

傳統(tǒng)的檢測方式多是以手工操作、化學(xué)實驗分析為主，不僅人力和成本消耗較大，還很容易因為操作失誤造成檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。而在時代發(fā)展的當(dāng)下，環(huán)境檢測分析逐漸向著儀器化、自動化的方向轉(zhuǎn)變。這不僅保證了檢測的精準(zhǔn)性，還實現(xiàn)了定點和流動的連續(xù)檢測，同時還具有跟蹤檢測、轉(zhuǎn)移和傳遞檢測的功效，更好的保證了環(huán)境信息傳遞的有效性，提高了環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量[4]。

4 結(jié)語

在分析化學(xué)的范疇當(dāng)中，化學(xué)分析是比較原始的一種方法，起源比較早，歷史也比較悠久?；瘜W(xué)分析是人們用來了解自然物質(zhì)內(nèi)存結(jié)構(gòu)與組成的重要手段，主要是依靠化學(xué)反應(yīng)觀察分析物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)分析與儀器分析通過對方法與技術(shù)的不斷更新和改進(jìn)，尤其是一些新興儀器設(shè)備的出現(xiàn)，對于化學(xué)分析方法來說需要與其相適應(yīng)。