流動注射分析法及其在水質檢測中的應用

【摘要】 流動注射分析技術是一種新型的溶液處理技術，能夠快速地定量分析水中的污染物。本文簡要介紹了流動注射分析技術的基本原理、發展概況以及其在水質檢測中的應用，分析了部分流動注射分析技術存在的不足，并針對存在的問題展望了其未來的發展。

【關鍵詞】 流動注射分析；水質監測；應用

1 流動注射分析法概況

流動注射分析技術（Flow Injection Analysis，FIA）是由丹麥技術大學的RUZICKA和HANSEN于1974年提出的。FIA是在物理不平衡以及化學不平衡條件下，進行動態分析測量的一種微分析技術。該技術的突出特點在于其精度高、分析速度較快、適用范圍廣、節省試劑和試樣、設備比較簡單、操作簡便、容易實現在線監測。該法是實現溶液的自動化分析的有效手段，很多的科研工作者也在不斷地推動FIA法作為標準分析方法。

2 FIA的基本工作原理

FIA是把一定體積的液體試樣間歇性地注入到一個密閉的、運動著的、由適當液體（水及反應劑）組成的連續載液之中，利用載流液體井試樣推入反應管道中，試樣以一定的流速度在反應管道中向前運動，依靠對流作用和擴散作用將試樣分散成為具有一定濃度梯度的試樣帶。在流動過程中，試樣帶與載流中的某些化學組成發生反應，生成可以被檢測的物質，載流液體將這些物質帶入到檢測器中并進行檢測，同時記錄儀將連續地記錄下檢測器的響應，從而進行定量分析。

在使用FIA分析的過程中，所有的試樣都要通過分析通道，并按順序以完全相同的方式進行分析處理，在這個過程中，每一種試樣的變化都完全相同。FIA化學反應實際上是試樣在試劑中的分散，這個過程是在形成試樣帶濃度梯度的同時發生的。FIA的采樣和進樣都是周期性嚴格重復的。

3 FIA在水質檢測中的應用

3.1 FIA分光光度法 最早與FIA法聯用的是分光光度法，兩者結合形成了FIA分光光度法。該方法有效地提高了分光光度法的檢測能力以及分析效率，在氣體擴散、溶劑萃取、膜滲析、離子交換以及停流技術等方面都取得了明顯效果。該法所使用的儀器設備較為簡單，價格低廉，操作簡單方便，能夠與信號處理系統很好地連接在一起，使用范圍較廣。趙云利用該法測定了廢水中揮發酚，測定結果較精確，且測定較迅速。FIA分光光度法采用N2將藥品間隔開，可以有效地防止各段樣品之間的混合，從而保證各段試樣到達理化平衡的時間均等，降低了樣品預處理和分析的難度，較大程度地提高了水質監測準確度和精密度。

3.2 FIA電化學法 電化學分析法是儀器分析法的重要組成部分，主要是以電位、電導、電流以及電量等參數與試樣的組成成分及濃度之間的關系作為計量基礎進行檢測。FIA和電化學法的聯合使用大大提高了電化學分析法的檢測靈敏度，并實現了水質檢測技術的在線監測。FIA電化學法操作簡單、選擇性及重現性較好，實驗儀器比較簡單，價格低廉，電極壽命較長，使用范圍較廣，可用于檢測水質中的Pb+及Ca2+等。

3.3 FIA化學發光法 化學發光（CL）法主要通過測量物質在化學反應過程中產生的光強度來對試樣進行定量分析，其分析過程不需要任何的光源，靈敏度高，但持續時間較短，隨著時間的推移，其發光強度的變化較大。通過與FIA的聯合使用，精確度、靈敏度以及線性范圍都較常規的化學發光法有了較大的改善，是目前應用較廣的痕量分析法。該方法的儀器設備較為簡單，操作簡便，適用于井水、河水以及自來水中痕量鐵的測定。

3.4 FIA原子吸收法 FIA與原子吸收法（AAS）的聯合使用可以大大減低試劑的用量，并且在進樣前對樣品進行預處理，可有效地提高測量方法的靈敏度和選擇性，應用較為廣泛。FIA-AAS法不僅可以檢測多種元素，還實現了對試樣的自動化分析及形態分析。圖2為利用FIA-AAS測定金屬離子的單FIA流路系統示意圖。

4 FIA的發展趨勢

FIA技術的使用范圍較廣、靈敏度高、測定快速且結果準確，通過與多種檢測方法聯合使用可大大提高其靈敏度和準確度。隨著FIA與化學計量學以及計算機在線測控技術等的結合，FIA正向著簡單化、微型化及智能化的方向發展。未來的FIA將成為常規的分析測試手段，并將廣泛運用到實驗室以及工業生產中，從而更好地為生產和科研服務。

參考文獻

[1] 趙云.流動注射分光光度法測定廢水中揮發酚[D].河海大學，2007.