劉 楊，林詩(shī)詩(shī)

（遵義師范學(xué)院 化學(xué)系，貴州 遵義 563000）

流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法在重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用

劉 楊，林詩(shī)詩(shī)

（遵義師范學(xué)院 化學(xué)系，貴州 遵義 563000）

流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析法（FIA-CL）作為一種分析速度快、靈敏度高、線性范圍寬、操作簡(jiǎn)單的分析方法，迅速發(fā)展并滲透到各個(gè)研究領(lǐng)域，應(yīng)用越來(lái)越廣泛.本文對(duì)流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法在重金屬檢測(cè)中的研究應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并作了展望.

流動(dòng)注射；化學(xué)發(fā)光；重金屬

1 前言

化學(xué)上根據(jù)金屬的密度將金屬分為重金屬和輕金屬，常把密度大于5g/cm3的金屬稱作重金屬，如汞、鉛、鎘、錫、鉻、砷、金、銀、錳等大約 45 種.重金屬超過(guò)一定濃度會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害.對(duì)人體危害最大的有汞、鉛、鎘、鉻等毒性顯著的重金屬；還有具有一定毒性的一般重金屬，當(dāng)其濃度達(dá)到一定量時(shí)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響，如鐵、鋅、錳、鎳等.重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，隨著人類工商業(yè)的發(fā)展以及對(duì)重金屬的開(kāi)采、加工、商業(yè)制造等活動(dòng)的日益增多，造成重金屬進(jìn)入水、土壤、大氣環(huán)境中，重金屬不易被分解，以各種化學(xué)形態(tài)存在進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后不斷地積累、遷移，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染[1].

目前在重金屬的檢測(cè)中，有傳統(tǒng)的原子吸收分光光度法[2,3]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[4-6]、原子吸收法[7-9]等方法，但這些方法中存在儀器設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格昂貴、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)，甚至有些需要比較復(fù)雜的前處理過(guò)程，因此在檢測(cè)時(shí)受到很大限制.隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，儀器的自動(dòng)化程度和靈敏度不斷提高，楊秋清[10]等對(duì)近年來(lái)流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了歸納和論述.該分析方法具有分析速度快、精確度高、操作簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因此在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用范圍日益廣泛.本文從重金屬的毒性方面入手，對(duì)流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)重金屬的應(yīng)用研究情況進(jìn)行評(píng)述.

2 流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析法在重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 在毒性顯著的重金屬方面的應(yīng)用

對(duì)人體危害最大的重金屬有汞、鉛、鎘、鉻等，以及類金屬砷.

汞食入后直接沉入肝臟，對(duì)大腦神精視力破壞極大.每升天然水中含0.01毫克汞，就會(huì)強(qiáng)烈中毒.有人曾用抑制化學(xué)發(fā)光法來(lái)測(cè)定Hg，李衛(wèi)華[11]等基于Hg(Ⅱ)置換Fe(Ⅱ)-EDTA配合物中的Fe(Ⅱ)，置換出的Fe(Ⅱ)在魯米諾-溶解氧體系中產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，提出了置換偶合反應(yīng)，流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法直接測(cè)定痕量Hg(Ⅱ)的新方法，與傳統(tǒng)的方法比較具有更低的檢出限和更高的靈敏度.此方法用于工業(yè)廢水中汞的測(cè)定，結(jié)果令人滿意.

鉛是不能被降解的重金屬，能傷害人體的腦細(xì)胞，致癌致突變等.高智席[12]等基于Pb(Ⅱ）能置換出Fe(Ⅱ)-EDTA絡(luò)合物中的Fe(Ⅱ)和魯米諾-羅丹明B-Fe(Ⅱ)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的反應(yīng)，建立了簡(jiǎn)易、快速測(cè)定土壤中鉛的置換偶合反應(yīng)流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光增敏法.該法適用于土壤中鉛的測(cè)定，在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，結(jié)果令人滿意.

攝入過(guò)多鎘會(huì)破壞骨鈣，引起腎功能失調(diào)；導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管等疾病.馮媛媛[13]等在堿性條件下，根據(jù)Cd(Ⅱ)離子對(duì)H2O2-鈣黃綠素化學(xué)發(fā)光體系有較強(qiáng)的抑制作用的現(xiàn)象，結(jié)合流動(dòng)注射分析技術(shù)，建立了定量測(cè)定Cd(Ⅱ)的新方法.該法應(yīng)用于兩種土壤樣品的測(cè)定，加標(biāo)回收率分別為97.2%和101.8%.

鉻會(huì)造成四肢麻木，精神異常等癥狀.郁翠華[14]等基于在堿性介質(zhì)中，Cr(Ⅲ)—羅丹明B—H2O2的化學(xué)發(fā)光，建立了流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光測(cè)定廢水中微量Cr(Ⅲ)的方法.并且將本法與二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定樣品中Cr(Ⅲ)含量的值進(jìn)行了比較，結(jié)果滿意.此外，崔英[15]等在酸性條件下，鉻(Ⅵ)對(duì)溴酸鉀—魯米諾化學(xué)發(fā)光體系具有增敏作用，結(jié)合流動(dòng)注射技術(shù)，建立了一種測(cè)定鉻(Ⅵ)的新方法.

砷是對(duì)人體有害的劇毒元素，砷會(huì)使皮膚色素沉著，導(dǎo)致異常角質(zhì)化.在環(huán)境中，砷主要以As(Ⅴ)和 As(Ⅲ)的形式存在，As(Ⅲ)的毒性更大.蔣海龍[16]等借助雜多酸—Luminol化學(xué)發(fā)光體系采用流動(dòng)注射技術(shù)建立了測(cè)定砷的新方法：用AgNO3溶液吸收氫化物發(fā)生法產(chǎn)生的砷化氫氣體，使吸收液中的As(Ⅲ)在一定條件與鉬酸銨反應(yīng), 利用As(Ⅴ)—鉬酸銨—Luminol體系產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光測(cè)定砷含量，與已報(bào)道的分立取樣式化學(xué)發(fā)光法比較，該法具有精密度好，自動(dòng)化程度高、易于實(shí)現(xiàn)在線測(cè)定的特點(diǎn).

表1為部分流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定毒性顯著重金屬的研究情況.

表1 流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定毒性顯著重金屬

2.2 在其它重金屬方面的應(yīng)用

不是所有的重金屬都是有毒的，如鐵、鎳、銅、鋅、錳等重金屬是生命活動(dòng)所必需的微量元素，只有在它們超過(guò)一定濃度時(shí)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒性作用.流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法因其多重優(yōu)勢(shì)，在檢測(cè)環(huán)境樣品中重金屬元素的應(yīng)用方面也越來(lái)越廣泛.

鐵是地殼中含量較高的元素，且痕量的鐵元素對(duì)人體具有重要的生理作用：鐵是構(gòu)成血紅蛋白的主要成分之一，缺鐵可引起缺鐵性貧血.李淮芬[21]等基于在甲醛存在下，根據(jù)高錳酸鉀與Fe(Ⅱ)在酸性條件下發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，建立了流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定Fe(Ⅱ)的分析方法，并用于不同水樣中全鐵量的測(cè)定，結(jié)果令人滿意.

銅也是動(dòng)植物所必需的微量元素，人體缺銅會(huì)造成貧血，腹瀉等癥狀，但過(guò)量的銅對(duì)人和動(dòng)植物都有害.胡涌剛[22]等基于Cu(Ⅱ)與貯備鐵氰化鉀和魯米諾在堿性介質(zhì)中產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的原理，建立了一種新的測(cè)定痕量銅的方法，該法不僅靈敏度高，而且環(huán)保，并成功應(yīng)用于環(huán)境樣品中痕量銅的定量分析.

錳也是人體不可缺少的一種微量元素，缺Mn可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松等癥狀，攝入過(guò)量亦會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害.王學(xué)鋒[23]等根據(jù)在酸性介質(zhì)中，溴酸鉀氧化魯米諾發(fā)生化學(xué)發(fā)光，Mn(Ⅱ)對(duì)該體系的化學(xué)發(fā)光有增強(qiáng)作用，結(jié)合流動(dòng)注射技術(shù)，建立一種簡(jiǎn)便、快速測(cè)定錳的新方法.

另外，李煥[24]等采用反相流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析法，用蒽綠-H2O2-Ni(Ⅱ)發(fā)光體系測(cè)定水中Ni(Ⅱ)的含量，克服了僅用化學(xué)分析法對(duì)鎳進(jìn)行定量分析在靈敏度和選擇性方面的不理想.該方法用于水樣的分析，結(jié)果令人滿意.

流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)重金屬元素的部分分析見(jiàn)表2.

3 展望

表2 其它重金屬元素的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析

流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析法（FIA-CL）的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，流動(dòng)注射和化學(xué)發(fā)光技術(shù)的聯(lián)用仍然具有發(fā)展?jié)摿?，由于其分析速度快、靈敏度高、線性范圍寬、操作簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，不僅在環(huán)境中重金屬檢測(cè)方面有很大的發(fā)展空間，在礦物分析、藥物化學(xué)、醫(yī)學(xué)臨床等領(lǐng)域的應(yīng)用也更加廣泛.隨著科技的不斷進(jìn)步，儀器的不斷改進(jìn)，F(xiàn)IA-CL技術(shù)的靈敏度和選擇性也將不斷提高，向著更加微型化、自動(dòng)化的方向發(fā)展.

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1673-260X（2012）02-0018-03