邱石慶 許玉萍
摘 要:目前,我國的經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展,社會(huì)在不斷進(jìn)步,在環(huán)境檢測的過程中,化學(xué)分析方法是最常用的方法之一。對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行研究對(duì)于我國的環(huán)境檢測乃至環(huán)境改善都有著非常重要的意義。對(duì)化學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行了簡述,并對(duì)環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用化學(xué)分析的幾種常用方法進(jìn)行了介紹,最后對(duì)環(huán)境檢測中應(yīng)用化學(xué)分析方法和儀器產(chǎn)生的影響進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞:化學(xué)分析方法;環(huán)境檢測;應(yīng)用研究
0 引言
環(huán)境檢測是環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)工作,通過檢測環(huán)境中各項(xiàng)信息數(shù)據(jù),判斷當(dāng)前環(huán)境污染程度大小,依據(jù)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),擬定環(huán)境保護(hù)方案。其中,環(huán)境無機(jī)分析難度較大,因其種類過多,樣本成分較為復(fù)雜,樣本成分不穩(wěn)定,含量較少,采用傳統(tǒng)的檢測方法很難獲得精準(zhǔn)結(jié)果。因此,引入現(xiàn)代儀器進(jìn)行分析顯得尤為重要,本文將利用現(xiàn)代化儀器,提出環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)研究。
1 對(duì)“化學(xué)分析”的基本認(rèn)識(shí)
化學(xué)分析(chemicalanalysis)又被稱之為“經(jīng)典分析”,是分析化學(xué)中的核心技術(shù)之一。化學(xué)分析以物質(zhì)化學(xué)元素以及各元素構(gòu)成存在差異性為依據(jù),以物質(zhì)與物質(zhì)之間存在的化學(xué)發(fā)應(yīng)為基礎(chǔ),以定量分析為手段,實(shí)現(xiàn)待測組分量的科學(xué)、有效測量。通常情況下,根據(jù)化學(xué)分析操作的不同,可將化學(xué)分析分成“滴定分析”、“重量分析”等幾種類型。其中滴定分析立足物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系,以溶液體積測量為基礎(chǔ),以酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡、沉淀溶解平衡等為依據(jù),通過配制標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(滴定劑),用滴定裝置將滴定劑滴加至含有一定被測量物質(zhì)溶液的容器中,進(jìn)行滴定劑滴入量測量,以實(shí)現(xiàn)被測物量的測量。重量分析則立足物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),以質(zhì)量測量為基礎(chǔ),通過合理選擇化學(xué)反應(yīng)將被測物中的待測組分與其他組分有效分離,以實(shí)現(xiàn)被測物量的測量?;瘜W(xué)分析較為復(fù)雜,對(duì)操作人員專業(yè)素質(zhì)與能力具有較高要求,在實(shí)踐中要保證操作行為的專業(yè)與準(zhǔn)確,避免操作失誤影響測量精準(zhǔn)度。
2 化學(xué)分析方法在環(huán)境檢測中的應(yīng)用
2.1 利用化學(xué)分析法,能夠精準(zhǔn)地對(duì)環(huán)境中有毒有害污染源的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行化驗(yàn)
通過無機(jī)質(zhì)譜的方法可以迅速鎖定污染源中的微量元素,繼而再使用同位素質(zhì)譜技術(shù)污染源中同位素的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。粒子探析分析儀是現(xiàn)階段最常使用的質(zhì)譜分析設(shè)備,通過此種儀器,對(duì)于環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的微量元素分析,可以達(dá)到非常高的準(zhǔn)確性。其工作原理是通過表內(nèi)的峰谷變換來鎖定同位素,從而分析出環(huán)境污染物中的分子類型。另外運(yùn)用核磁共振,可以將污染物結(jié)構(gòu)分離,繼而通過化學(xué)分析方法對(duì)環(huán)境實(shí)行檢測。
2.2 分光光度法和流動(dòng)注射分析法
分光光度測定法作為經(jīng)典分析方法,通常被應(yīng)用在靈敏度較高、選擇性較強(qiáng)的顯色反應(yīng)之中,并且受到了廣大研究人員的高度重視。通過將其與流動(dòng)注射分析技術(shù)進(jìn)行結(jié)合之后,可以形成一種實(shí)驗(yàn)室用的自動(dòng)分析技術(shù),通過將各種化學(xué)操作,如蒸餾和萃取等,將定容顯色和測定一體化來更好地達(dá)到簡化操作和提升精度的目的。目前,分光光度和流動(dòng)注射分析法被廣泛應(yīng)用在水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中,通過這種方法可以有效地檢測水質(zhì)中硝酸根離子(NO3-)、亞硝酸根離子(NO2-)、銨鹽離子(NH4+)、氟離子(F-)、氰根離子(CN-)、鉻酸根離子(CrO42-)、鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)、鉛離子(Pb2+)、鋅離子(Zn2+)、銅離子(Cu2+)、鎘離子(Cd2+)等。
2.3 原子熒光法
通常情況下,該方法在水環(huán)境作業(yè)中應(yīng)用較多,利用原子熒光法,檢測水環(huán)境中金屬元素,判斷這些元素的痕量是否超出標(biāo)準(zhǔn),如果超出標(biāo)準(zhǔn),立即采取措施加以處理,從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。目前,利用此方法能夠檢測水中金屬混合物種類高達(dá)8種,包括鍺、碲等,操作靈活、簡單,不會(huì)對(duì)基體質(zhì)量造成影響。我國部分工作人員將此檢測方法應(yīng)用到人體殘骸檢測當(dāng)中,通過檢測殘骸中的骨骼、毛發(fā)等,確定死者的死因。
2.4 關(guān)聯(lián)性分析
化學(xué)分析與儀器分析的異同性使二者在分析化學(xué)中各具優(yōu)勢,也各有不足。雖然儀器分析的應(yīng)用價(jià)值、應(yīng)用作用無法相互替代,但基于技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備優(yōu)化、策略完善,化學(xué)分析與儀器分析能夠有機(jī)結(jié)合,產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性,達(dá)到相互改進(jìn)、相互促進(jìn)、相互完善目的。①化學(xué)分析能夠?yàn)閮x器分析提供支持,提升儀器分析準(zhǔn)確性。由上述分析可知化學(xué)分析的基礎(chǔ)是物質(zhì)的理化性質(zhì)。而物質(zhì)理化性質(zhì)的確定離不開物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)支撐。對(duì)此,在儀器分析過程中,操作人員可利用化學(xué)分析方法對(duì)測量樣本進(jìn)行處理,使測量樣本更契合儀器分析方法應(yīng)用要求,從而提升儀器分析準(zhǔn)確性、時(shí)效性;②儀器分析能夠?yàn)榛瘜W(xué)分析提供支持,降低化學(xué)分析操作難度,提升化學(xué)分析質(zhì)量與效率。通常情況下,在應(yīng)用化學(xué)分析方法進(jìn)行分析時(shí),需對(duì)樣品進(jìn)行處理,而在樣品處理過程中引入儀器分析專業(yè)設(shè)備、專業(yè)儀器,則可提升樣品處理質(zhì)量與效率,從而降低化學(xué)分析復(fù)雜性;③分析結(jié)果相互較正。例如,儀器分析雖然速度快、效率高,但精準(zhǔn)度相對(duì)較低。對(duì)此,在分析過程中可利用化學(xué)分析對(duì)儀器分析結(jié)果進(jìn)行復(fù)合校驗(yàn),以提升分析的準(zhǔn)確性。
2.5 原子熒光法及原子吸收法
對(duì)于金屬有毒有害元素而言,其具有較大的污染性,所以其也成為環(huán)境檢測中重點(diǎn)關(guān)注的問題。當(dāng)前原子吸收技術(shù)已比較成熟,能夠準(zhǔn)確地對(duì)污染源中金屬實(shí)行檢測。由國內(nèi)科研人員研制出來的原子熒光儀,可以精準(zhǔn)地對(duì)環(huán)境中存有砷、銻、鉍等金屬化合污染物檢測,同時(shí)對(duì)于檢測數(shù)據(jù)的可信度非常高,在檢測過程中,其不容易受到外界環(huán)境的干擾。因此,原子熒光法與原子吸收法已經(jīng)成為環(huán)境檢測的重要方法。
2.6 等離子體發(fā)射光譜與等離子發(fā)射光譜--質(zhì)譜法
在近些年我國的環(huán)境檢測、尤其是水體環(huán)境檢測的過程中,等離子體發(fā)射光譜法得到了非常快速的發(fā)展。通過這種方法,可以很好地對(duì)工業(yè)排放的廢水進(jìn)行檢測,從而確定排放的廢水排放是否存在金屬離子或者各種元素超標(biāo)的情況。在實(shí)際應(yīng)用的過程中,等離子體發(fā)射光譜法具有與火焰原子吸收法幾乎相同的靈敏度,其精確度同樣很高,同時(shí)等離子體發(fā)射光譜法是多通道全光譜分析方法,可以快速同時(shí)測定多種元素。
2.7 離子色譜法
該方法主要對(duì)水環(huán)境進(jìn)行檢測,通過分離陰離子和陽離子,實(shí)現(xiàn)溶液分離檢測。這種方法優(yōu)勢在于選擇性強(qiáng),操作較為靈敏,能夠同時(shí)檢測多種水體成分。在實(shí)際工作開展中,可以利用電導(dǎo)檢測設(shè)備,測試水中離子濃度信息,從而確定二氧化硫等離子在某固定體積內(nèi)溶液濃度大小,經(jīng)過陽離子分離柱處理,得到環(huán)境有機(jī)參數(shù)測試結(jié)果。
3 結(jié)語
總而言之,化學(xué)分析與儀器分析各具特色,能夠根據(jù)各自優(yōu)勢滿足不同物質(zhì)分析與化學(xué)研究需求。但二者在實(shí)踐中也各具局限性。對(duì)此,根據(jù)二者存在的關(guān)聯(lián)性與差異性,將其有機(jī)結(jié)合,可達(dá)到相互改進(jìn)、相互促進(jìn)目的,讓分析更具準(zhǔn)確性、科學(xué)性、高效性、可行性,更好服務(wù)分析化學(xué),促進(jìn)分析化學(xué)在實(shí)踐中的科學(xué)運(yùn)用。
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