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環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件復(fù)雜、多變,實(shí)驗(yàn)過(guò)程和所分析的物質(zhì)種類繁多,問(wèn)題也多種多樣。在使用現(xiàn)代儀器分析實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和儀器操作慎之又慎。由于環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)分析的物質(zhì)品種廣泛,影響分析結(jié)果的因素也比較多,這就造成了環(huán)境無(wú)機(jī)化學(xué)的分析難度大,所以如何合理應(yīng)用現(xiàn)代儀器分析環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué),得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論,體現(xiàn)出現(xiàn)代儀器分析的實(shí)際價(jià)值,為環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)是一個(gè)值得討論的問(wèn)題。
環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)有以下特點(diǎn):
(1)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的分析對(duì)象較多:環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的分析對(duì)象包括水、土壤、空氣和生物,分析對(duì)象多而且組成成分復(fù)雜,所以分析困難。
(2)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中環(huán)境污染物復(fù)雜:隨著社會(huì)的發(fā)展,合成技術(shù)也不斷發(fā)展,各種合成的復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)被排放到了環(huán)境中,很多物質(zhì)都沒(méi)有有效的分析檢測(cè)手段。環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)面對(duì)的分析對(duì)象污染物越來(lái)越多,污染成分越來(lái)越復(fù)雜,不僅復(fù)雜化了分析對(duì)象的組成成分,也對(duì)現(xiàn)代儀器分析提出了新的挑戰(zhàn)。
(3)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的分析對(duì)象是動(dòng)態(tài)的:其狀態(tài)多變,更是加劇了分析的難度。比如在水環(huán)境的分析中,最簡(jiǎn)單的都表現(xiàn)出氣液固三種狀態(tài)。
(4)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的分析對(duì)象狀態(tài)不穩(wěn)定:由于分析對(duì)象成分復(fù)雜,不同的成分之間可能存在著相互影響。會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或其自身會(huì)隨著時(shí)間產(chǎn)生物理變化。并且環(huán)境污染其本身是流動(dòng)的,可變化的,在收集環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的樣品過(guò)程中可能改變了分析對(duì)象的穩(wěn)態(tài)環(huán)境,或者與其他因素相互影響,進(jìn)而影響了分析對(duì)象的穩(wěn)定狀態(tài),對(duì)分析過(guò)程造成了障礙,影響了分析結(jié)果。
(5)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)分析對(duì)象的某些分析成分含量過(guò)低;由于組成成分復(fù)雜,分布又不均勻,這就造成了分析對(duì)象取樣過(guò)程中,樣品中的某些成分含量過(guò)低,在現(xiàn)代儀器的分析過(guò)程中可能出現(xiàn)檢測(cè)不到的問(wèn)題,影響了分析結(jié)果。
(1)原子熒光分析法:在水環(huán)境的分析過(guò)程中,經(jīng)常使用原子熒光分析法,通過(guò)原子熒光儀器吸收分析對(duì)象的原子,對(duì)過(guò)程加以研究分析,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分析對(duì)象組成原子的內(nèi)部核心元素檢測(cè)分析。原子熒光分析法對(duì)金屬元素敏感,它可以檢測(cè)標(biāo)記水環(huán)境中的金屬元素或含有金屬元素的化合物、混合物等。通過(guò)儀器檢測(cè)水中的污染元素以及重金屬離子含量等。這些物質(zhì)是水環(huán)境重要的無(wú)機(jī)污染物,對(duì)水環(huán)境的影響較大?,F(xiàn)代熒光儀器靈敏度高,對(duì)水環(huán)境中金屬元素檢測(cè)準(zhǔn)確。通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析,然后在通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn),可以得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,為水環(huán)境的污染治理提供幫助和建議。
(2)電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析法:這種方法在環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中主要應(yīng)用在污水的分析上。它可以清潔水基體,對(duì)污水中的重金屬元素和化學(xué)污染物進(jìn)行準(zhǔn)確分析,其分析精度和分析質(zhì)量都比較高,并且可以同時(shí)檢測(cè)多種元素分析效率也比較高。此外,隨著技術(shù)的革新,現(xiàn)在出現(xiàn)了電感耦合等離子體質(zhì)譜法,它是電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的新型分析方法,它的靈敏度更高,檢測(cè)效率以及準(zhǔn)確度都更高。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法與質(zhì)譜法是現(xiàn)代儀器分析的重要組成部分,對(duì)于污水的化學(xué)成分分析具有十分重要的作用。
(3)離子色譜分析法:這是現(xiàn)代儀器分析中一種重要的分析檢測(cè)方法,它可以通過(guò)預(yù)處理柱、陰離子分離柱、陽(yáng)離子分離柱等儀器分離化合物中的陰陽(yáng)離子,然后再通過(guò)電導(dǎo)檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的分析檢測(cè),主要應(yīng)用在水環(huán)境無(wú)機(jī)分析中。離子色譜分析法的靈敏度高,并且具有選擇檢測(cè)性和廣泛檢測(cè)性,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相同屬性離子的同時(shí)檢測(cè),對(duì)水環(huán)境的分析檢測(cè)十分有效。
(4)色譜分析法:常用的主要是氣相色譜分析法和液相色譜分析法。它是通過(guò)離心機(jī)對(duì)分析對(duì)象進(jìn)行高速分離,由于混合物中不同組分不相容的特性,同種組分會(huì)聚合在一起,然后再通過(guò)色譜分析檢測(cè)混合物中各種組分的比例和數(shù)值,從而對(duì)無(wú)機(jī)環(huán)境做出分析結(jié)果,為污染物的治理和環(huán)保工作提供參考和幫助。
(5)組分含量分析法:使用現(xiàn)代儀器,通過(guò)對(duì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和對(duì)污染物的分析,對(duì)分析對(duì)象的組分進(jìn)行測(cè)定,用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出結(jié)論。并應(yīng)有現(xiàn)代儀器檢驗(yàn)分析對(duì)象的組分含量是否符合結(jié)論,保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,為環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)提供幫助。
(6)分光光度分析法與流動(dòng)性注射分析法:在水質(zhì)在線分析檢測(cè)中,常將這兩種方法結(jié)合起來(lái)使用,這種方法不僅準(zhǔn)確高效,而且操作過(guò)程銜接順暢,樣品使用量低,節(jié)約檢測(cè)試劑。
(1)現(xiàn)代儀器對(duì)化學(xué)元素可以定量分析:現(xiàn)代儀器分析是環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中微量元素定量分析和金屬元素定性分析的首選方法,環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中微量元素和金屬元素的檢測(cè)有重要意義。
在化學(xué)元素的分析中最常用到的儀器是離子探針?lè)治鰞x,它可以準(zhǔn)確分析檢測(cè)對(duì)象中的微量元素,然后通過(guò)無(wú)機(jī)質(zhì)譜精準(zhǔn)分析檢測(cè)對(duì)象中元素的種類和含量,具有精確性高的特點(diǎn),并且依據(jù)離子探針?lè)治鰞x分析過(guò)程中峰值的不同還可以對(duì)化學(xué)元素進(jìn)行定性分析;結(jié)合X射線能譜可以對(duì)化學(xué)元素的不同價(jià)態(tài)進(jìn)行分析;結(jié)合同位素質(zhì)譜監(jiān)測(cè)法可以對(duì)化學(xué)元素的同位素進(jìn)行分析。對(duì)以上結(jié)果的準(zhǔn)確分析,需要合理科學(xué)的使用現(xiàn)代儀器分析。
(2)現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用:現(xiàn)代儀器分析可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中各項(xiàng)成分的準(zhǔn)確判斷,因此為現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了制定標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)性。環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中對(duì)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)定值一直是一個(gè)難題,利用現(xiàn)代儀器分析高靈敏度的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)定值,為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。因此,現(xiàn)代儀器分析成為了環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)與基礎(chǔ),依據(jù)環(huán)境容量要求與測(cè)定的元素含量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,繼而完成推論,指導(dǎo)環(huán)境治理,是行之有效的方法。
現(xiàn)代儀器分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效,通過(guò)結(jié)果進(jìn)行研究,判斷污染物的主要成分和含量,準(zhǔn)確有效的監(jiān)測(cè)環(huán)境,為優(yōu)化環(huán)境提高數(shù)據(jù)支持是現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中的重要作用。
(3)現(xiàn)代儀器分析對(duì)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中污染物的超痕量分析:在環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中,超痕量元素的分析是一個(gè)重要的方向?,F(xiàn)代分析儀器的實(shí)用性強(qiáng),種類多樣,對(duì)大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、水環(huán)境以及生物環(huán)境中各種物質(zhì)成分都可以進(jìn)行超痕量的準(zhǔn)確分析和檢測(cè)。它的準(zhǔn)確度高、靈敏度高、效率高,并且有可選擇性,能快速對(duì)無(wú)機(jī)環(huán)境中的各種組分完成分析檢測(cè)。
(4)現(xiàn)代儀器分析對(duì)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中元素的價(jià)態(tài)分析:元素在不同的化合物中表現(xiàn)出不同價(jià)態(tài),而價(jià)態(tài)不同離子的性質(zhì)也有所區(qū)別。對(duì)無(wú)機(jī)環(huán)境中物質(zhì)的組成元素進(jìn)行價(jià)態(tài)分析可以針對(duì)性的出具措施來(lái)。依據(jù)無(wú)機(jī)環(huán)境物質(zhì)中元素的表現(xiàn)價(jià)態(tài),通過(guò)對(duì)不同價(jià)態(tài)組成的化合物進(jìn)行列舉和性質(zhì)劃分,可以確立分析樣品中不同物質(zhì)的濃度,提出不同的處理方式,或通過(guò)沉淀或通過(guò)蒸餾對(duì)物質(zhì)進(jìn)行處理。
現(xiàn)代儀器對(duì)環(huán)境無(wú)機(jī)化學(xué)中元素價(jià)態(tài)分析與傳統(tǒng)方式相比自動(dòng)化程度高,省時(shí)省力而且結(jié)果準(zhǔn)確,可以及時(shí)的反饋出元素不同的存在方式,并針對(duì)性制定措施。
現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)中應(yīng)用廣泛,在分析時(shí)分析手段多樣,分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,對(duì)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)分析對(duì)象的組成成分、化學(xué)性質(zhì)都可以做出有效判斷。采用實(shí)際數(shù)據(jù),得出結(jié)論,為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供參考,整體推動(dòng)了環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)的進(jìn)步以及環(huán)境發(fā)展的進(jìn)步。但是也應(yīng)認(rèn)識(shí)到,現(xiàn)代化學(xué)儀器還不夠完善,需要科研人員做出更多努力,提升現(xiàn)代儀器分析水平,通過(guò)更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,對(duì)環(huán)境無(wú)機(jī)分析化學(xué)做出更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)分析,為環(huán)境污染治理提供更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)。