摘要:社会不断进步带动了科学技术的发展,并且也提升了人们的生活质量和生活水平。工农业生产过程中会产生大量的废弃污染物,不仅对周边的生态环境造成了破坏,而且也给国家带来了严重的经济损失,因此水质检测工作受到了社会各界的广泛关注。想要实现水质检测工作的有效性,必须要从源头上进行水污染治理,分析污染问题发生的原因,并提出针对性的解决措施,采集有研究价值的样本,利用先进的仪器技术进行水质化验,才能够保证检测结果的准确性。
关键词:水质分析;仪器检测;分析技术;应用
引言:利用现代化科技仪器进行水质的检测工作,既能够提升检测工作的实际效率,又可以保障检测结果的准确性,在水质分析实验中具有较高的应用价值。本文通过研究水质化验的重要性,分析了水质化验中几种常见的检测技术,并结合现代化仪器需求明确了未来水质检测工作的发展方向。
1.水质分析研究的原因
工业化时代来临使社会经济得到了迅猛的发展,国家十分重视工业产业的生产效率,并且把工业生产规划成为未来经济全球化发展目标得以有效实现的基础条件。工业的发展给人们的生活带来了很大影响,这种影响既有积极的也有消极的,工业使人们的生活水平有了很大的提升,但是却对人们的生存环境造成了极大的破坏,随着环境污染问题的日益加重,人们的身体健康已经受到了很大打击。工业生产过程中会产生大量的废气和废水,废气排放到空中使空气污染严重,废水排放到水体中,对水资源造成污染,使水生生物大面积死亡,自然界生态失去平衡,这对人类生态资源的可持续发展是十分不利的,最终将会威胁着人类的生命 [1]。
2. 分析仪表在工业生产中的作用及优点
2.1在线分析实时监控生产过程质量成分,直接监控物料反应率、吸收率、燃烧率及其成分含量、质量,才是生产过程直接要求的参数。H2/N2、锅炉烟气氧量等节能控制系统实现闭环控制,取得了显著的节能降耗效果,为企业创造了可观的经济效益。
2.2安全生产,保障设备和人身安全保障生产设备良好运行状态,保证生产稳定,实现长周期安全生产,就是企业最大的经济效益。
2.3优点:①提高现有分析仪表的性能(精度、稳定性、可靠性、耐久性和响应速度等),降低成本。②发展简易、价廉的在线分析仪表,以满足中小工业的需要。③开发新的原理和方法,采用新技术(微电子和微光电子技术等)、新材料,研制新型流程分析仪表。
3.分析仪器与分析方法的发展
化学是提供物质中元素或化合物组成和含量的科学和技术,通过测量与待测组分有关的某种化学和物理性质获得物质的定性和定量结果。原子能、半导体、微电子器件等新型材料科学和环境科学、生物科学等新兴学科的发展,一方面对分析化学提出了更高的要求,另一方面也促进了分析化学的发展[2]。化学家们开始利用经典分析化学方法中没有运用的现象,如测定被测物质的电导、电位、光的吸收或发射、质荷比、荧光等性质来解决无机化学、有机化学和生物化学中的分析问题。随着微电子和计算机技术的广泛应用,以及科学领域新成就的不断引入,作为分析化学重要组成部分的仪器分析,由以化学分析为主的经典分析化学发展为以仪器分析为主的现代分析化学。它不仅能提供物质的组成和含量信息,而且成为强有力的科学研究手段。仪器分析与经典分析方法相比较,具有重现性好、灵敏度高、分析速度快、试样用量少、检出限低等特点。仪器分析方法一般分为光学分析法、电化学分析法、热分析法、放射化学分析法和分离方法。
4.水质分析化验的意义
分析水质好坏的意义主要表现在:
(1)对海洋、湖泊、河流等自然水体进行水质分析,测定其中的污染物含量,以了解其水质状况、鉴定水资源质量,以指导水资源的合理分配利用,并对水质可能出现的问题起到预警作用。
(2)在水污染治理工作中,通过水质分析可以监测工业和生活废水中的污染物种类和含量,能够及时采取措施有效控制排放水的污染物含量。
(3)对居民供水系统的水质分析可确保生活用水的可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水质分析,即用物理、化学或者生物的方法对水中各组成成分进行检测分析。比起传统的分析方法,仪器分析具有灵敏度高、分析效率高、稳定性强等优点,同时,仪器分析也在逐步实现智能化、自动化。
5.仪器分析方法在水质分析化验中的应用
随着分析手段的进步,水质分析也由从前的分光光度法、电位法等方法发展为计算机控制的自动分析检测方法,如液相色谱法、拉曼光谱法、原子吸收法、紫外光谱法等。原始的水质分析化验方法逐渐由现代仪器分析方法所取代,更加灵敏、快捷、准确,节省了大量的人力物力[3]。水质分析化验中常用到的仪器分析方法:
5.1色谱分析法
色谱分析法高效、灵敏,通过分析水质样品的色谱谱图既可以进行定性确定污染物的种类,又可定量分析确定各种污染物的数量。大多数持久性有机污染物都是利用色谱分析法进行分析检测的。应用于水质分析的色谱分析法包括气相色谱分析法(GC)、高效液相色谱分析法(HPLC)、离子色谱法(IC)。气相色谱法多用于定性和定量分析水体易挥发性物质,如芳香类化合物、卤化物等;高效液相色谱分析法多用于分析多环芳烃类化合物;离子色谱法适用于各种阴阳离子的分析和检测。
5.2原子吸收光谱法
原子吸收法适用范围较为广泛,并且灵敏度较高、抗干扰能力强、稳定性高,可以高效准确地检测七十多种元素。在水质分析中,原子吸收光谱主要用于检测镉、铜、铅等重金属元素。饮用水中重金属含量的测定主要方法就是原子吸收光谱法,故AAS广泛应用于生活用水的分析检测。
5.3质谱分析法
质谱分析通常会与其他仪器分析手段联合使用。如质谱分析与色谱分析相结合对水体特定有机物进行检测,同时具备两种分析方法的优势,提高分析的效率和准确性、灵敏性。
5.4拉曼光谱法
在目前的水质分析中,拉曼光谱的应用不像前三种那么广泛,但比起前三种方法,拉曼光谱有独特的优势:检测所需样品量很少,且样品制备简单,不需要进行物理或化学的处理,检测过程中对样品也无任何损伤;灵敏性很高,可用于痕量化合物的检测,水质污染物中很多需要控制的污染物成分含量都很低,但对水体的污染性很强,利用拉曼光谱可将这些含量极少的成分检测出来;可分析水体中复杂污染物质的结构信息,便于研究者从根本上探索相应的治理方法等。除此之外,拉曼光谱可分析检测的物质中种类繁多,很多无机、有机、和放射性污染物都可由拉曼光谱进行检测。
5.5紫外可见吸收光谱法
紫外可见吸收光谱法的主要优势体现在无二次污染、高效灵敏、样品无需预处理、操作简便、成本低、应用范围广等。目前,在水质分析研究中,紫外可见吸收光谱法可用于样品的浊度(TURB)测定、总需氧量(COD)测定、总有机碳(TOC)测定和硝酸盐氮(NO3-N)测定。
结语:
随着各种现代仪器分析技术的发展和进步,各种分析仪器向着智能化、小型化、自动化的方向改进,减轻了分析人员的工作强度,提高了分析结果的灵敏度、准确性和稳定性。仪器分析技术在环境检测和治理中的应用越来越广泛,也推动了水质分析的快速发展。我国已经有了很多种类的水质分析技术,对水质样品的检测也已经实现了更为专业化的转变,这对未来社会的发展是十分有意义的,不仅提高了水质分析实验的效率,也节约了资源成本,提升了水质检测实验的社会经济价值。现代仪器分析技术在行业发展中日益成熟,随着专业数据库的构建完成,会有效的解决水质污染问题,对生态环境的持续发展起到推动作用,也实现了人们的生活水平大幅度提升。
参考文献:
[1]康涛,李莉,邓伦等.质量控制在水质分析化验中的应用[J].工程技术:文摘版,2015(13)299-230.
[2]王华忠.现代仪器分析及其在水质分析中的应用[J].化工管理,2016(07)74-76.
[3]杨浩琴.浅谈质量控制在水质分析化验中的应用研究[J].科技传播,2015(16)33-33.
论文作者:周秋红
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/23
标签:水质论文; 仪器论文; 污染物论文; 方法论文; 色谱论文; 分析法论文; 分析化学论文; 《电力设备》2017年第16期论文;