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摘要:化学分析是人们用来了解自然物质内存结构与组成的重要手段,主要是依靠化学反应观察分析物质的化学性质,化学分析与仪器分析通过对方法与技术的不断更新和改进,尤其是一些新兴仪器设备的出现,对于化学分析方法来说需要与其相适应。基于此,本文就分析化学中的化学分析与仪器分析进行简要的分析,希望可以提供一个有效的借鉴,从而更好地促进分析化学的发展。
关键词:现代仪器分析;环境无机分析;化学分析
1环境无机分析化学的特点
1.1种类繁多
环境分析的样品多为土壤、空气、水以及微生物等,这些物质与人们的生活关系密切,样品中的污染源极多,被检测出的污染源的种类达到三百种以上,种类繁多的污染源必然将导致检测工作量被加大。
1.2成分复杂
工业的迅速发展使得环境污染不断加剧,同时人们的生产活动也给环境雪上加霜,环境无机分析化学过程中的样品成分也随之呈现出复杂化的发展趋势;环境条件发生变化,样品中的污染物也会随之发生变化,多种原因导致样品的成分极为复杂,因此检测过程中的复杂程度较高。
1.3检测精度难以保障
检测环境污染物的过程中,受到多种因素的影响,以往采用化学分析法进行分析时难以有效保障检测的精度。例如,样品中的组分含量较低时,采用化学分析进行检测将难以做到精确检测,而随着检测技术以及检测仪器的不断发展,采用仪器检测将能够有效保证检测精度。
2常见的现代仪器分析方法介绍
2.1原子荧光法
原子荧光法一般被应用在水环境分析作业中,通过该技术的应用可以对水环境中含有的痕量、超痕量的金属元素予以精准检测。现阶段,该方式已经可以检测出水中含有的8种以上金属混合物,如砷、铅、锗、锡、碲等,在不影响基体自身质量的同时,能够有效提升检测的准确性和灵敏性。另外,我国相关部门工作人员还利用原子荧光法中的子活化分析技术和X-射线荧光光谱技术实现人体残骸的检测工作。如对光绪帝的残骸进行检测,通过毛发、遗骸以及骨骼的有效检测,明确死者真正的死因为砷中毒。
2.2色谱分析法
色谱分析法是通过对检测样品进行高速分离来实现样品的准确分析的。该方法充分利用了物品之间不相容的特性,并根据混合物中各元素的分配系数、亲和作用以及吸附能力之间的差异性,对其开展有效分离和检测工作,从而得出准确的污染物含量数值,进而为后续环境保护工作的开展提供帮助。同时,利用色谱分析法可以对检测样品的定性和定量进行分析。目前,最常使用的色谱分析法主要有气相色谱分析和高效液相分析。
2.3电感耦合等离子体发射光谱法
电感耦合等离子体发射光谱法的英文缩写为ICP-AES,其优势在于,既可以对水基体进行有效清洁,也可以对污染水体中含有的有害金属元素、底质以及生物样品中含有的元素进行准确检测,从而为环境分析提供较为精准的数据支持,且随着技术的进一步发展,在保证检测效率和质量的基础上,同一时间内检测的元素数量也在不断增加。
2.4电感耦合等离子体质谱法
电感耦合等离子体质谱法是离子发射光谱的另一种方式,简称为ICP-MS,其适宜ICP为基础衍生而来的一种新型分析方法。同电感耦合等离子体发射光谱法相比,该种方式的灵敏度更高,且检测元素的数量也是其的3倍以上,失误率相对较低。
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2.5分光光度法和流动性注射分析法
该种检测方法大多被应用在水质在线自动检测中,因分光光度法对于提高显色反应的灵敏性和选择性有着显著效果,将其与流动性注射分析法结合起来,可以提升化学操作的准确性、高效性,实现萃取、蒸馏、试剂添加、定容显色、测定等环节之间的高度融合与衔接,提升了检测工作的效率。且该融合方法的应用也降低了样品使用量,减少了试剂损耗,解决了传统作业中劳动强度大这一问题。
2.6离子色谱法
离子色谱法属于一种较为新型的水环境检测方法,能够将水环境中常见的阴阳离子进行有效分离来达到检测目的。优势在于,具有较高的灵敏性和选择性,可以对多种成分实行统一测定。其中,通过电导检测器以及阴离子分离器可实现对溴、一氧化碳混合物、二氧化硫等离子的测定,通过阳离子分离柱可以实现对碘、碳氮混合物、硫等离子以及某些特定有机化合物的测定。
3现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用和展望
3.1元素的定性定量分析
在环境无机分析化学领域,在对元素进行定性定量分析的过程中所使用的现代分析仪器,多是通过无机质谱的使用来检测微量元素的含量,为了得到更加准确的检测结果还会使用到同位素值谱。在解析元素质谱的过程中有一个十分关键的环节,就是离子探针解析设备,该设备在对固体所含微量元素或者痕量元素进行解析的时候具有非常高的准确度。其中,离子探针分析仪器是比较常见的一种针对于元素质谱分析手段的一种,该仪器具有较高的分析精度,可以较好的反映出固体材料中的痕量元素和微量元素类型,具有优越的应用前景,还可以采用峰位的方法对元素进行定性分析,借助峰强特征对微量元素和痕量元素进行定量分析;由于该仪器具有较高的分析精度和定性定量分析的特征,广泛的应用于不同行业中,不仅用于无机化学材料方面的应用,还广泛的应用于地学领域,用于判别矿区的化学组成等。
3.2监测能力连续自动化
现阶段,具备持续且自动化能力的分析仪器在环境无机分析化学中的应用越来越广泛,这些设备已经在环境分析领域中占据了不小的比例。这一类的设备具备全世界范围追踪的能力,并且还能进一步完善对消息的高效、辨析以及探究的能力。检测仪器的连续自动化,不仅可以提高检测效率,还可以减少检测时间、物力、人力资源的浪费,更能提高检测的精确度。就当前技术而言,现代仪器分析不仅实现了定点和流动连续检测的目的,还可以进行全球性的跟踪检测,对污染物质的转移、传递等进行了较深入的研究,提高了仪器的分析能力。
3.3(超)痕量污染分析
面对日益严重的环境污染问题,人们关注的不再是微量元素对环境的威胁,而是越来越关注痕量元素、超痕量元素对环境的威胁。为了更好的控制(超)痕量元素对环境的影响,不仅制定了相应的检测标准,而且拓展了现代仪器在环境无机分析化学中的应用前景。(超)痕量元素的载体是十分宽泛的,因此要求检测仪器必需适用于大气、水体、土壤、食品等。所谓(超)痕量元素,通俗的讲就是含量很低的各类元素,这就要求检测仪器必需具备高灵敏度的特征,能够迅速的检测出(超)痕量元素,尤其是对“三致”物质的检测等。
3.4环境监测标准化
环境监测的标准化是势在必行的最终结果,目的在于全面的把控环境的变化规律。现阶段,环境监测标准中以现代仪器为主流,近几年来以采集的(超)痕量元素数据评估环境的整体质量。由此可知,应用更为先进的分析仪器,能够提供更为优良的环境,主要表现在灵敏度高的分析仪器可以检测出更多的危害元素的存在,使得相关部门加强治理,进而促使环境向良好的方向发展。此外,高灵敏度的分析方法,导致环境中物质含量的标准化成为了现实,对于控制环境污染和治理环境有着积极的推动作用。
结语
综上所述,当前环境污染严重,对环境样品进行检测对于保护环境,降低污染具有重要影响。现代环境样品检测需要借助现代仪器设备的作用,才能保证对样品检测精准度。随着检测分析要求的不断提高以及环境的复杂性变化,对现代仪器也提出了一定的挑战,因此要重视现代仪器的发展,通过不断改进创新,提高检测标准和检测精准度。
参考文献:
[1]夏小华,饶京京.现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用与发展[J].橡塑技术与装备,2015,(22):23.
[2]白耀峰.现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用探讨[J].化工管理,2016,(26):112-114.
论文作者:黄郭
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签:痕量论文; 环境论文; 元素论文; 分析化学论文; 样品论文; 仪器论文; 无机论文; 《防护工程》2019年8期论文;