現代儀器分析在環境無機分析化學中的應用淺析

鄧立洋 樊志凱 陳薇薇 杜婉瑩

哈爾濱第一機械集團有限公司 黑龍江哈爾濱 150056

1 環境無機分析化學的特點

1.1 種類繁多

環境分析的樣品多為土壤、空氣、水以及微生物等，這些物質與人們的生活關系密切，樣品中的污染源極多，被檢測出的污染源的種類達到三百種以上，種類繁多的污染源必然將導致檢測工作量被加大。

1.2 成分復雜

工業的迅速發展使得環境污染不斷加劇，同時人們的生產活動也給環境雪上加霜，環境無機分析化學過程中的樣品成分也隨之呈現出復雜化的發展趨勢；環境條件發生變化，樣品中的污染物也會隨之發生變化，多種原因導致樣品的成分極為復雜，因此檢測過程中的復雜程度較高。

1.3 檢測精度難以保障

檢測環境污染物的過程中，受到多種因素的影響，以往采用化學分析法進行分析時難以有效保障檢測的精度。例如，樣品中的組分含量較低時，采用化學分析進行檢測將難以做到精確檢測，而隨著檢測技術以及檢測儀器的不斷發展，采用儀器檢測將能夠有效保證檢測精度。

2 常見的現代儀器分析方法介紹

2.1 原子熒光法

原子熒光法一般被應用在水環境分析作業中，通過該技術的應用可以對水環境中含有的痕量、超痕量的金屬元素予以精準檢測?，F階段，該方式已經可以檢測出水中含有的8種以上金屬混合物，如砷、鉛、鍺、錫、碲等，在不影響基體自身質量的同時，能夠有效提升檢測的準確性和靈敏性。

2.2 色譜分析法

色譜分析法是通過對檢測樣品進行高速分離來實現樣品的準確分析的。該方法充分利用了物品之間不相容的特性，并根據混合物中各元素的分配系數、親和作用以及吸附能力之間的差異性，對其開展有效分離和檢測工作，從而得出準確的污染物含量數值，進而為后續環境保護工作的開展提供幫助。同時，利用色譜分析法可以對檢測樣品的定性和定量進行分析。目前，最常使用的色譜分析法主要有氣相色譜分析和高效液相分析[1]。

2.3 電感耦合等離子體發射光譜法

電感耦合等離子體發射光譜法的英文縮寫為ICP-AES，其優勢在于，既可以對水基體進行有效清潔，也可以對污染水體中含有的有害金屬元素、底質以及生物樣品中含有的元素進行準確檢測，從而為環境分析提供較為精準的數據支持，且隨著技術的進一步發展，在保證檢測效率和質量的基礎上，同一時間內檢測的元素數量也在不斷增加。

2.4 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法是離子發射光譜的另一種方式，簡稱為ICP-MS，其適宜ICP為基礎衍生而來的一種新型分析方法。同電感耦合等離子體發射光譜法相比，該種方式的靈敏度更高，且檢測元素的數量也是其的3倍以上，失誤率相對較低。

2.5 分光光度法和流動性注射分析法

該種檢測方法大多被應用在水質在線自動檢測中，因分光光度法對于提高顯色反應的靈敏性和選擇性有著顯著效果，將其與流動性注射分析法結合起來，可以提升化學操作的準確性、高效性，實現萃取、蒸餾、試劑添加、定容顯色、測定等環節之間的高度融合與銜接，提升了檢測工作的效率。且該融合方法的應用也降低了樣品使用量，減少了試劑損耗，解決了傳統作業中勞動強度大這一問題[2]。

2.6 離子色譜法

離子色譜法屬于一種較為新型的水環境檢測方法，能夠將水環境中常見的陰陽離子進行有效分離來達到檢測目的。優勢在于，具有較高的靈敏性和選擇性，可以對多種成分實行統一測定。其中，通過電導檢測器以及陰離子分離器可實現對溴、一氧化碳混合物、二氧化硫等離子的測定，通過陽離子分離柱可以實現對碘、碳氮混合物、硫等離子以及某些特定有機化合物的測定。

3 現代儀器分析在環境無機分析化學中的應用和展望

3.1 針對化學元素定性定量的分析

在環境無機分析化學中進行元素定性定量分析首先選用的方法就是現代儀器分析法，通過現代儀器分析法中的同位素質譜及無機質譜來精準測量出所需要的微量元素含量及同位素豐度等數值。在對元素質譜進行分析時，最常用到的一種儀器就是離子探針分析儀，使用這種儀器能夠保證測量結果的高精確度，例如，通過離子探針分析儀器分析固體材料中的微量元素及痕量元素能夠取得很好的分析結果，再如，應用離子探針分析儀器還可以通過峰位和峰強來進行化學元素定性與定量的分析。

3.2 環境檢測標準

在現階段環境檢測中，其標準的制定和分析均是依靠現代儀器實現的。現代儀器可以實現痕量元素的準確測定，從而為環境檢測指標提供更多準確數據，保證指標制定的合理性。同時，在以往的工作中，針對環境中的標準物質定值工作一直是很難實現的，現在利用這種高靈敏度的分析方法，使得定值工作變成了現實，這也使得環境的檢測與控制有跡可循[3]。

3.3 自動化檢測技術

傳統的檢測方式多是以手工操作、化學實驗分析為主，不僅人力和成本消耗較大，還很容易因為操作失誤造成檢測結果不準確。而在時代發展的當下，環境檢測分析逐漸向著儀器化、自動化的方向轉變。這不僅保證了檢測的精準性，還實現了定點和流動的連續檢測，同時還具有跟蹤檢測、轉移和傳遞檢測的功效，更好的保證了環境信息傳遞的有效性，提高了環境監測的質量[4]。

4 結語

在分析化學的范疇當中，化學分析是比較原始的一種方法，起源比較早，歷史也比較悠久。化學分析是人們用來了解自然物質內存結構與組成的重要手段，主要是依靠化學反應觀察分析物質的化學性質，化學分析與儀器分析通過對方法與技術的不斷更新和改進，尤其是一些新興儀器設備的出現，對于化學分析方法來說需要與其相適應。