关键词：化学发光分析法;大气环境;监测;
在我国现阶段,随着我国工业经济的快速发展,其生产过程中排放出的废气以及废弃物燃烧过程中产生的有毒气体均会对大气环境造成严重的污染,并对人体的身心健康造成一定危害。其中,SO2不仅会危害到人体的呼吸道与眼结膜,同时也会对金属、建筑物以及农作物造成严重的破坏;氮化物NO会降低人体血液中血红蛋白的亲氧能力,从而对人体造成严重的危害。为此,在当前形势下加强大气环境的检测是十分有必要的,同时也要进一步加大对大气检测分析技术的研究与应用。目前,我国最常用的几种大气检测分析技术就是色谱法、分光光度法、原子吸收法以及容量法。但这几种分析技术在实际使用过程中都具有一定的局限性。而化学发光分析法凭借其监测仪器操作简便,敏感度较好,测定速度快等特点在大气环境监测中得到了有效的应用。
1化学分析技术
1.1色谱分析法
色谱分析法作为我国目前一种较为典型的分析技术,主要是通过把多种不同的物质进行混合运动,再通过多次的分配分离重新组合,促使分离组合通过连续检测形成色谱分离分析方法,该种分析方法凭借群殴自身的灵敏、高效以及快速等特点在大气环境监测中起到了决定性的作用,特别是对大气监测中痕量气体与污染物的判定环节。
1.2气相色谱法
气相色谱法主要是将气体流动相作为根本依据,并具有检测、分离与富集等三大功能。该种分析方法主要有两种状态:一种是气固色谱法;另外一种就是液固色谱法。气固色谱法的主要特点就是其分析效率高,选择性能较好,因此可以广泛的应用到各种复杂的监测环境当中。同时,气固色谱法也具备较高的灵敏度,因此可以利用灵敏度较高的氢火焰离子检测器对馏出的各种气体成分进行有效的检测与分析对比。由于操作的主要对象为分离后纯气体样品,因此在其具体检测的过程中所测量出的结果具有较高的可信度。目前,大多数光谱应用方法的测量结果,在一般情况下都要与色谱检测出的结构进行全面对比,在这一过程中,若痕量气体中呈现出有毒物质状态时,就可以采用该种方法进行测定。对于气相色谱法来说,不仅其自身的分析速度较快,分析效率较高,应用性能较好,同时也能够在较短的周期之内对多种液体、固体以及气体进行全面的分析。气相色谱仪使用的气体主要包含:在具备一定条件的情况下,针对于部分可以气化但却不能进行分解的物质,就可以采用气相色谱法对其进行准确的测定。另外,对于一部分存在热不稳定特征以及无法进行气化的物质,就可以利用化学衍生化的方法来进行测定,同时也可以利用气相色谱法来对其进行全面的分析。特别是在石油化工、生物化学、食品检测、医药卫生等多个方面,气相色谱法凭借其自身良好的应用性能得到广泛的应用。在环境监测等领域也得到了广泛的应用。
1.3化学发光测量技术
对于化学发光测量技术来说,其不仅可以准确测定出反应物的浓度,同时也具备一定的快捷性与灵敏特点。例如,大气环境中中较为常见的NO与O3,这两种物体在具体反应的过程中会产生红光,该种测量技术可以直接用过肉眼来观测出结果,且其测量效率以及林敏度均比较高。这种化学测量技术在具体监测过程中,不仅可以测量出NO的浓度,同时还能够简单、快速的测量出氮氧化合物的浓度。再例如,通过化学反应,大气环境中的NO2可以与发光产生蓝光,该种反应的化学发光直接就估算了在NO2小于3ppbv时,发光强度与NO2浓度变化之间的关系可以通过二次函数关系图来显现,在大于3ppbv时又构成了线性关系。
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2化学发光分析法常用发光体系
2.1过氧草酸酯分析法
该分析方法需要添加增敏剂,换言之就是荧光类化合物,利用过氧化氢作为催化剂。光辐射的强度和反应试剂没有关系,而是与增敏剂的性质有关,光辐射的频率较高,其寿命越久。
2.2光泽精化学发光法
在环境监测中使用最早的一种发光试剂就是光泽精,且在碱性溶液中该发光试剂可以被强氧化剂氧化而释放蓝绿光,进而重返基态。该发光法将铅、钨等金属离子作为催化剂,因此,在对大气进行监测的过程中,该发光法可以对这些离子进行监测。
2.3鲁米诺化学发光体系
该试剂是使用最广泛最早的试剂之一,该试剂需要在碱性的条件下进行化学反应,例如在某些氧化剂的作用下,该试剂可以产生425nm的化学发光波长,而通常采用H2O2作为氧化剂。在大气监测中,该发光体系已经成功的监测出了多种有毒气体的浓度,如二氧化硫、一氧化碳等。
2.4KmnO4化学发光法
在化学发光分析法中,除了过氧化氢外,高锰酸钾也是使用最广泛的一种氧化剂。在酸性体系中,加入甲醛溶液可以催化该反应将铜、铁等氧化,从而产生光辐射。
3环境大气中气体成分的检测
3.1测定氮氧化物的浓度
存在于大气中的氮氧化物主要有一氧化氮、二氧化氮等,而通过一氧化氮和臭氧发生反应,就能测定出一氧化氮的浓度。利用相应的还原剂将二氧化氮还原为一氧化氮,就能够测定出二氧化氮的浓度,进而获得大气中氮氧化物的总浓度。
3.2测定臭氧的浓度
在大气中,臭氧占据了大多数,虽然臭氧不属于有毒气体,但是在人们的日常生活生产中,臭氧有着十分密切的联系,对大气中臭氧的浓度进行测定具有极其重要的意义。臭氧可以和大多数的烯烃进行反应,但是在实际的反应中,烯烃作为一种氧化剂极易在相关仪器中转变为液体,所以,在大多数的反应中,乙烯属于最佳的氧化剂,臭氧与其反应可以生成甲醛,同时所呈现的状态为激发。而其光辐射则是在重返基态的过程中释放。该反应中最关键的是:这个反应所进行的气体分析不需要事先对氮氧化物等气体进行分离,对臭氧是特有的。
4结束语
总而言之,在我国社会市场经济持续发展,工业生产效率不断提高的形势下,要想进一步加强对大气环境的保护,保证人们的身心健康,满足社会发展的需求,就要加强对大气环境的监测力度,加大对各种大气监测分析技术的研究力度。化学发光分析技术作为一种较为先进的大气监测技术,其不仅可以满足环境分析中应该具备的多种需求,同时也可以与其他技术进行有效的结合,发挥更大的大气环境监测作用。但该种技术在实际应用过程中存在着一定的不足。例如,监测分析中所需的试剂消耗量较大,且成本较高,因此化学发光分析技术在为了发展与应用的过程中要加大对其试剂消耗问题的研究力度,且要与分离仪器结合使用,从而达到理想的大气监测分析效果,以此来进一步提升我国大气监测的效果。
参考文献
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论文作者:孟智东
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/8/27
标签：大气论文; 技术论文; 化学论文; 浓度论文; 臭氧论文; 较高论文; 环境监测论文; 《城镇建设》2019年第12期论文;