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        重金屬檢測技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應用

        2016-10-21 10:04:36陳正王彬彬
        科技創(chuàng)新與應用 2016年5期
        關(guān)鍵詞:檢測技術(shù)重金屬

        陳正 王彬彬

        摘 ?要:文章結(jié)合當前環(huán)境水質(zhì)測定實際需要,對目前水質(zhì)重金屬檢測技術(shù)進行了簡單總結(jié),重點指出了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、流動注射分析法、熒光分析法與電化學分析法的原理及應用情況。

        關(guān)鍵詞:重金屬;環(huán)境水質(zhì);檢測技術(shù)

        在過去的幾十年時間里,我國將重工業(yè)作為經(jīng)濟發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè),在重工業(yè)全面發(fā)展的影響下,我國的經(jīng)濟水平有了非常顯著的提升,但同時也使得我國的環(huán)境水質(zhì)重金屬污染問題日益突出。隨著我國環(huán)境水質(zhì)問題越來越受到社會各界的共同關(guān)注,加強重金屬檢測成為了重要課題。目前,用于重金屬檢測的技術(shù)較多,不僅采樣需要耗費較長時間,同時還需要經(jīng)過運輸以及儲存等環(huán)節(jié),這與當下現(xiàn)場檢測的要求有較大出入。在重金屬檢測技術(shù)日漸成熟的今天,國內(nèi)外紛紛研究出了多種快速、準確、自動化且符合現(xiàn)場檢測要求的檢測方法。現(xiàn)對這些技術(shù)的應用情況總結(jié)如下。

        1 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

        電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法是一種以電感耦合等離子炬作為激發(fā)光源的光譜分析方法。它不僅能夠快速、方便的檢測水質(zhì)重金屬情況,同時測定結(jié)果也非常準確,并且該方法并不存在較為顯著的基體效應。這種是一種微量、常量和痕量元素分析的重要手段,有檢出限低、靈敏度高以及干擾少等優(yōu)勢,故在環(huán)境水質(zhì)檢測中,重金屬測定效果是最顯著的方法。

        通常情況下,水中大量金屬離子的含量都非常低,盡管電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法本身具有較高的靈敏度,但若直接用于痕量元素的測定卻有較高的難度,為此,在運用的過程中,應當將其與分離富集技術(shù)結(jié)合起來。通過分離富集技術(shù)對電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法進行分析,可最大程度上提升其精密度和檢測限,并促使方法的應用范圍進一步擴大。在進行水質(zhì)分析的過程中,多采用溶劑共沉淀法與萃取法等分離富集法。近幾年來,氫化物發(fā)生富集、流動注射富集等新富集分離手段隨之出現(xiàn),并在水質(zhì)測定中取得了非常顯著的成效[1]。

        2 流動注射分析

        流動注射分析法是一種取相應體積的樣品,將其注入到相應流速的流動載流中,當其流經(jīng)反射器時,載流與試樣即可在某種程度上實現(xiàn)混合,載流與試樣試劑反應物再經(jīng)由檢測器流出,此時即可對其進行檢測,并根據(jù)記錄儀分析其峰形信號,完成相應的定量分析。該方法可以說是重金屬檢測技術(shù)向自動化推進的進程,這不僅能夠提升工作效率,還可對化學中較為復雜的操作單元實施相應的處理,例如加熱、冷卻等環(huán)節(jié),并在完成處理后將其合流到流路體系當中,并完成非平衡態(tài)與非均勻下的檢測,從而提升分析的精密度和分析速度,促使試劑消耗得到有效控制,這種方法更適合用于貴重試劑的測定,可有效降低貴重試劑的使用量,避免浪費。

        3 熒光分析法

        通常情況下,在對常溫物質(zhì)實施某種波長的入射光照之后,其價電子即可從基臺躍遷到激發(fā)態(tài)狀態(tài)下,但這種激發(fā)態(tài)穩(wěn)定性較差,價電子會隨之快速衰變,并最終轉(zhuǎn)化為基態(tài),同時伴隨有光子的輻射,并出現(xiàn)遠遠超出入射光波長的射光,這種射光即被稱之為熒光,但一旦停止進行光照射,那么發(fā)光現(xiàn)象也將逐漸消失。分子熒光光譜法與原子熒光光譜法是熒光分析法的細分。截至目前為止,該方法主要用于含有發(fā)射熒光物質(zhì)的測定,例如:量子點、熒光染料等,而在重金屬離子的測定中,由于熒光物質(zhì)能夠出現(xiàn)熒光增強或者淬滅等情況,致使?jié)舛冗M一步提升,并致使增強下過或者淬滅作用放大。也正是由于這種特性,使得熒光分析法在重金屬檢測中具有較高的靈敏度,并且較之原子吸收光譜法等檢出限也較低,同時還具有樣品無需顯色、分離、富集等以及選擇性較強等特點,該方法的操作步驟非常簡單,但其缺點是,應用廣泛性較差。因為包括金屬在內(nèi)的不少物質(zhì)本身都不存在熒光,必須向其加入相應的熒光物質(zhì)才能夠達到熒光分析的效果。這使得該方法在運用中受到了一定的限制。

        4 電化學法

        電化學分析法是主要運用物質(zhì)的電化學性質(zhì)來對其含量和組成物質(zhì)進行測定。通常試液是化學電池的重要部分,結(jié)合化學電池電導、電流等電參數(shù)以及測定水質(zhì)濃度之間的相關(guān)性來實現(xiàn)測定。測定物質(zhì)出現(xiàn)的電化學反應是電化學分析法測定的基礎(chǔ),其在環(huán)境水質(zhì)測定中具有較高的應用價值,其中包括了溶出伏安法、電位分析法以及伏安滴定法等。有研究者在對海水與飲用水中痕量金屬進行測定,采用溶出伏安法,結(jié)果顯示,該方法能夠快速測定水質(zhì)中重金屬的含量[2]。

        5 結(jié)束語

        總而言之,在環(huán)境水質(zhì)中重金屬含量的測定中,不僅需要具有較高的準確性和特異性,同時還必須具備操作方便、測定快速等特點。盡管目前檢測方法較多,但其優(yōu)缺點各有所不同,為此,在運用中,我們可結(jié)合實際需要選取其一種或者采取多種技術(shù)聯(lián)合測定,以此來提高水質(zhì)測定質(zhì)量。

        參考文獻

        [1]洪陵成,張紅艷,王艷,等.流動注射分析在環(huán)境水質(zhì)重金屬檢測中的應用進展[J].化學分析計量,2010(4):90-92.

        [2]洪陵成,王林芹,張紅艷,等.用于環(huán)境水質(zhì)分析的重金屬檢測技術(shù)[J].分析儀器,2011(1):11-14.

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