环境无机分析化学中的仪器分析技术

田兰红

摘要：在环境无机分析化学中，现阶段应用最为广泛的分析方法是仪器分析方法。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。本文就环境无机分析化学中的仪器分析技术展开探讨。

关键词：环境分析;仪器分析

引言

当前，现代仪器分析与传统的分析仪器、分析方法相比具有明显优势，现代仪器分析能够较为高效地应用于复杂的环境分析中。环境分析的内容主要是检测土壤、水与空气的污染指数、空气中的无机物等。由于影响环境的因素多种多样，环境分析的难度十分巨大。通过现代化仪器进行科学、合理分析，极大地提高了环境分析的准确度。

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样本组分的多样性

环境介质组成的成本随着环境污染物种类的增加而增加，提升了环境分析样品组成成分的复杂性。其次，由于环境污染物的形态与价态的逐渐增加，提高了环境分析的难度。以水为例，当自然环境发生变化时，水可能由液态转变为气态或固态。

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环境无机分析中的仪器分析方法

2.1原子吸收法以及原子荧光法

对原子吸收测定方法来说，其最先出现的方法是火焰原子吸收方法;然后是氢化物发生原子吸收法，接下来是石墨炉原子吸收法。这一系列的原子吸收法可以测定水溶液中的元素主要有以下两类：一类是痕量金属元素，另一类是超痕量金属元素。我国研究开发出的原子荧光分析仪器可以对水溶液中的以下八种金属元素进行测定：As元素、Sb元素、Bi元素、Ge元素、Sn元素、Se元素、Te元素以及Pb等一系列容易生成氢化合物的元素，该方法对于这些元素具有比较高的灵敏度以及准确度，并且很少受到来自基体的干扰。

2.2色譜分析法

色谱分析法是环境无机分析中较为常见的一种现代仪器分析方法。色谱分析法的主要内容是分离、测定样品，并对结果进行具体分析。因为环境污染物具有不同成分不相容的基本特征，且不同成分的分配系数与吸附效果具有显著差异，能够提高混合物分离工作的效率。采用色谱分析能够在一定时间内定量检测或定性分析检测样品，该方式已被广泛地应用于环境无机化学分析中。

2.3流动注射分析以及分光光度测量

显色反应由于具有较高选择性以及灵敏度的缘故而得到广泛的运用，当前使用最多的属于分光光度法，这一分析方法常用于测定非金属离子以及金属离子。将分光光度测测量以及流动注射分析相结合，将测定与化学操作相结合，比如将适当将药品加入已经经过萃取或蒸馏处理的溶液中，经定容显色后进行测量，这一分析技术已经是实验室检测中的常用自动分析技术这一，在水质检测中得到了广泛的使用，比如，检测水溶液中的Fe2+、NO2-、NO3-等。这种仪器分析方法的优势在于能够在极短时间内完成分析、分析结果精度较高且对药品的需求量不高等，同时这一检测方法不但能使用分光光度计进行测量，还能联合等离子发射光谱、原子吸收等，因此具有良好的泛用性。

2.4等离子发射光谱-质谱法（ICP-MS）

等离子发射光谱-质谱法的离子化源是等离子发射光谱，但是该法是一种质谱分析方法，其灵敏度明显高于等离子体发射光谱，尤其是在测定质量数大于100元素的时候，其灵敏度会更高。

3仪器分析技术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自动化连续检测

当前具有自动化连续检测功能的分析仪器已经在环境无机分析化学中得到了广泛的运用。此类设备在具有能够高效分析、辨别以及探究信息能力的同时，还有世界范围追踪的能力。同样是由于检测仪器具有较高先进性的缘故，检测过程中能够做到连续、自动检测，因此能实现24h的检测，极大避免了人力、物力资源的浪费，也减少了时间的浪费，进而提高了检测的效率;由于减少了人为操作，因此能够减少检测过程中出现的失误，对保证检测结果的精确度作用明显。先进的检测仪器的使用，使得环境无机化学分析在达到了流动连续检测、定点连续检测的同时，还能做到世界范围的跟踪检测，这将给无机污染物的传递与转移提供确切的证据，对环境污染的治理也是非常有价值的。

3.3无机环境的检测

整体分析环节直接受监测基础研究与化学分析标准化的影响，化学环节的实际操作应满足环境保护要求与元素含量标准，详细分析、推论检测数据，使化学实验环节顺利进行，确保实验数据的有效性、准确性。在研究无机环境的物质特征后，采用一定的方法测量其主要污染成分，通过控制变量的方式，研究整体变量，并检测分析样本的成分痕迹与表面特征。采用科学、有效的方法测量整个环境，同时定量采集实验室样本与整个物质表面特征。借助对污染物添加化学试剂，实现无机环境的优化[2] 。采用现代仪器取样研究环境中的无机物能够对数据间的误差有效减少，检测实验中的信息数据之后，对整个环境中的变量进行分析。综合理论与现代仪器，较为全面地掌握物质中的化学元素含量，并进一步研究发生化学反应时的物质因素与环境因素。

3.4环境监测标准化

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

随着科学技术的进一步发展，如今在很多方面上现代仪器分析要优于传统的分析方法及仪器，因而能够更好地应用于更加复杂的环境无机分析中。相关人员应该要对现代仪器作用及意义进行充分认识，并在其中投入更多的关注，积极地探索环境无机分析化学中的应用效果，以促进现代仪器分析作用。

参考文献：

[1] 陈万明.环境无机分析化学中的仪器分析技术研究[J].科学技术创新，2018.

[2] 熊义辉.现代仪器分析技术在环境无机分析化学中的应用[J].化工管理，2017，（22）.

（作者单位：天津国纳产品检测技术服务有限公司）