现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用探究

现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用探究

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摘要:常用的现代仪器分析方法包括:原子吸收与原子荧光法、等离子体发射光谱以及离子色谱法等等,这些现代仪器分析方法在环境无机分析化学中能够起到非常显著的作用,使环境无机分析化学的效果得到有效提高。此次在介绍几种常用的现代仪器分析方法的条件下,重点探究了现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用。

关键词:现代仪器分析;环境无机分析化学;应用

环境无机分析化学是环境工程中非常重要的一项工作,在环境无机分析化学工作开展过程中,会利用到一些现代化分析方法,例如现代仪器分析便具备诸多子方法技术,在环境无机分析化学中能够起到很明显的作用。究其原因,是因为现代仪器分析具备选择性好、分析准确度高以及检出限低等优势[1]。所以,为了环境无机分析化学工作质量得到有效提高,便有必要注重现代仪器分析在其中的应用。

一、几种常用的现代仪器分析方法介绍

现代仪器分析方法较多,下面对其中常用的几种进行分析,具体内容如下:

(一)原子吸收及原子荧光法分析

原子吸收及原子荧光法中,通常通过火焰原子、氢化物发生原子以及石墨炉原子吸收实现,能够对水体当中的痕量金属元素以及超痕量金属元素进行检测。从现状来看,我国所研发的原子荧光仪器在水中诸多元素的化合物检测过程中发挥了重要作用,这些元素包括:As、Sb、Bi以及Ge等等;利用原子荧光仪器进行分析,能够体现出检测准确度高、灵敏度强等优势,并且还能够在很大程度上减弱检测干扰,从而使检测质量得到有效提高[2]。

(二)等离子体发射光谱法及等离子发射光谱-质谱法分析

从这些来来看,等离子发射光谱法发展速度较快,在清洁水基体成分以及废水当中金属元素检测过程中应用广泛,能够展现出很高的检测准确度以及灵敏度,并且检测的效率很高,能够实现一次进样,还可以对10个到30个元素同时进行检测。此外,以等离子体发射光谱法为基础,不得不提到等离子发射光谱-质谱法,此类方法的灵敏度要比等离子体发射光谱法高一些,尤其是在检测>100个元素的情况下,此方法的灵敏度非常高,同时检出限非常低[3]。因此,针对被检测元素的具体数量及标准,可在等离子体发射光谱法和等离子发射光谱-质谱法之间作合理、规范的选择,从而确保检测效果得到有效提高。

(三)离子色谱法分析

在水体当中阴、阳离子检测以及分离过程中,离子色谱法的应用价值高。该方法主要能够体现高选择性及灵敏度高等优势,在一次进样的基础上,能够对多类成分一同检测出来。与此同时,在电导检测器与阴离子分离柱的应用下,能够将CI-、F-、SO32-、SO42-以及NO3-等元素检测出来;采取阳离子分离柱,则能够将Ca2+、Na+、K+以及NH+等元素检测出来;此外,对电化学检测器,能够将部分有机化合物以及I-、CN-以及S2-等元素检测出来[4]。

(四)分光光度与流动注射分析法

对于分光光度与流动注射分析法来说,在高选择性及高灵敏度显色反应中应用广泛,同时在金属离子及非金属离子检测中应用广泛。当分光光度与流动注射分析技术有效融合的基础上,能够使蒸馏、萃取等化学操作荣威一体,并在定容显色以及测定技术的应用下,形成全新的实验室自动分析技术。总结起来,分光光度与流动注射分析法的主要优势为:在取样方面较少,在精度方面非常高,在分析速度上非常快,能够使试剂得到有效节约。当具备上述优势的基础上,相关工作人员的工作负荷便能够大大减轻;值得注意的是,利用流动性注射技术,在水质当中的N03-、CN-、Ca、Ng2+以及Pb2+等元素的测量效果非常好;因此,有必要注重该项检测技术的应用。

二、现代仪器分析在环境无机分析化学中的具体应用探究

在上述分析中,认识到了现代仪器分析的一些方法,将现代仪器分析方法合理、科学地应用到环境无机分析化学过程中,能够起到很好的效果。因此,便有必要注重现代仪器分析在其中的应用。下面便对现代仪器分析在环境无机分析化学中的具体应用进行探究,涉及的应用内容包括:

(一)基于元素定性及定量分析中的应用

在微量元素含量检测过程中,会应用到无机质谱,而对于同位素丰度比则会采取同位素质谱进行检测。在元素质谱当中,离子探针分析仪是较为常用的一类,属于一类元素分析技术。并且属于固体材料中微量元素及痕量元素分析的有效工具。应用峰位对元素进行定性分析,同时将峰强进行定量分析,而X-射线能谱仪则能够对固体材料当中的元素及元素的价态进行鉴别。此外,对于核磁共振来说,则能够对元素进行定量分析,同时还能够检测相关分子的结构等。

(二)基于环境监测中的应用

对于分析方法标准化来说,属于环境分析监测的基础部分,将环境分析数据作为参考标准,能够进一步制定出环境质量评价标准以及环境保护规划标准方案等。从现状来看,环境监测标准分析离不开现代仪器分析化学的支持,从这些年来研制出来的达到100多种的环境标准参考物质来看,大部分为提供痕量元素的定值数据,并且相关数据大多数情况下是基于一百级洁净实验室获取的。在环境标准物质监测过程中,可充分利用如今应用广泛的石墨原子吸收法、等离子体质谱法以及色谱-质谱分析法等等,从而为环境监测获取有效检测数据信息提供必要的技术支撑。

(三)基于痕量及超痕量污染分析中的应用

从环境科学领域来看,随着工作的进展及技术的发展,对环境分析也提出了更高的要求,即:通常需要对含量低至10-6到10-8超痕量污染进行检测;与此同时,还需要具备一套可以复活测定大气、水体以及土壤中痕量及超痕量污染物的分析方法标准[5]。比如:对于已测定太平洋中心上空中铅的含量则为1ppb;雨中水泵的含量均值为0.2ppb;人体当中铀的含量均值为1ppb。对于上述成果来说,均需要利用痕量分析技术及超痕量分析技术均能够有效得到。

(四)基于污染物价态分析中的应用

在污染物分析过程中,涉及的分析内容诸多,例如:起源分析、迁移分布分析、转移机制分析以及污染效应分析等。在实际分析工作中,仅凭元素总量的测定是远远不足的,这样很难将环境质量及污染物的毒性效应反映出来。由于化学污染物具备的结构及状态对其性质加以决定,比如:铬的毒性和自身具备的价态存在必然的联系,普遍表明六价铬的毒性要比三价铬的毒性高一百倍,Cr(III)则没有致癌的作用。所以,从环境分析化学的发展方向来看,有必要对污染物的价态分析方法加以掌握,进一步利用现代仪器分析方法对污染物的状态进行分析。

三、结语

环境分析化学是环境工程中非常重要的一项工作,在环境分析化学工作开展过程中,有必要应用现代仪器分析方法,涉及的主要方法包括:原子吸收及原子荧光法、等离子体发射光谱法及等离子发射光谱-质谱法、离子色谱法、分光光度与流动注射分析法等,将这些现代仪器分析方法合理科学地应用到环境分析化学中相关元素的定性定量分析、环境监测以及污染物价态分析过程中,均能够起到显著的效果,进一步促进环境分析化学工作的稳健发展。

参考文献:

[1]唐晓静,胡华刚,孙婉娟,徐斯凡.现代仪器分析技术在中药血清药物化学中的应用[J].中国医药导报,2013,36:43-46.

[2]王飞.浅析现代仪器分析技术在环境监测中的应用[J].科技资讯,2015,21:81-83.

[3]丁艳,杜庆才,孙兰萍,朱兰保.浅析现代仪器分析技术在环境分析中的应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2013,02:130-131.

[4]黄勇.现代仪器分析技术在环境监测领域中的应用[J].资源节约与环保,2013,10:59.

[5]卢彦宏.现代仪器分析技术在环境监测领域中的应用[J].化工管理,2016,05:235-236.

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