现代仪器分析在环境无机分析化学中运用分析

2021-05-10 14:24肖利军
科学与财富 2021年33期
关键词:化学分析

摘 要:现代仪器分析方法已被广泛使用在环境无机化学分析之中。对于现代仪器来说,最显著的特征就是其精准性,在环境分析中融入现代仪器分析,非常利于环境分析工作的开展。文章以当前环境分析的特征为切入点,分析了常用的现代仪器分析方法,并探讨得出现代仪器分析在环境无机分析化学中的具体运用。

关键词:现代仪器分析;环境无机分析化学;化学分析

引言:对环境无机分析来说,所分析的样品种类较多,问题也较为复杂,同时实验条件也比较多变。基于此,导致分析工作难度加大。可以将现代仪器分析运用到环境无机分析化学中来,以得出更为精确的实验数据及结论,进而使现代仪器分析发挥出更大作用。

1.当前环境分析的特征

第一,样品种类较多。目前,环境污染已成为一大重要问题,据调查数据显示,污染源已超过三百种,这无疑会加大检测人员的工作量;第二,样品组分复杂。工业生产是导致环境污染的重要因素,同时,其他活动亦会对环境产生不良影响,这就使得样品组分具有一定的复杂性。此外,污染物还会随环境的改变而改变,由此导致检测复杂程度再次增加;第三,检测成分含量很低。检测污染物时,样品中组成含量较低会严重影响检测精度。

2.常用的现代仪器分析方法

2.1原子荧光法通常被运用到水环境分析之中。其原理是利用硼氢化钾或硼氢化钠作为还原剂,将样品溶液中的待分析元素还原为挥发性共价气态氢化物(或原子蒸汽),然后借助载气将其导入原子化器,在氩-氢火焰中原子化而形成基态原子。基态原子吸收光源的能量而变成激发态,激发态原子在去活化过程中将吸收的能量以荧光的形式释放出来,此荧光信号的强弱与样品中待测元素的含量成线性关系,从而确定样品中被测元素的含量。目前运用这种方法检测砷、铅、汞、硒、锗、锡、碲、铋、锑、镉、锌、金等十二种元素以上。并且操作简单、灵活,不会影响基体质量[1]。

2.2原子吸收光谱法根据原子化装置的不同,原子吸收光谱分析可以分为火焰原子吸收光谱分析和石墨原子吸收光谱分析。主要测定的金属元素有Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Tl、Be、Na、Mg、K、Ca等。其原理是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法,是一種测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。该法在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等有广泛的应用。

2.3流动注射法主要是在封闭的管路中,将一定体积的试样注入连续流动的载液中,试样和试剂在化学反应模块中按特定的顺序和比例混合、(消解,萃取,蒸馏,加热等)反应,在非完全反应的条件下,进入流动检测池进行光度检测。这种方法所用试剂量较少,同传统作业方式相比,运用该方法分析环境无机化学成分有较多优势,如工作效率高、劳动强度低等,因此,可将其作为环境检测的主要工具。

3.现代仪器分析在环境无机分析化学中的运用

3.1对化学元素进行定性定量分析

微量元素与金属元素的所占比例会对周边环境产生较大影响,所以应对其进行有效检测。现代仪器分析作为环境无机分析化学对金属元素、微量元素进行定性定量分析的常用方法。在化学元素分析过程中,经常会用到离子探针分析仪,这种仪器能够对样品中的微量元素进行精确分析,而后利用无机质谱对样品中元素种类及其含量进行精准分析,并且还可以结合分析过程中的不同峰值与峰位对化学元素进行定性与定量的分析。例如,利用离子探针分析仪这种仪器,对饮料中所含的微量元素与痕量元素进行分析,可以取得准确的分析结果。

3.2对痕量与超痕量污染进行分析

为了确保环境质量,提升环境治理水平,在当前环境分析中占据重要环节的就是超痕量物质分析测定。这为现代分析仪器的运用提供了较大的发挥空间。由调查数据可知,现代仪器的适应性比较强,即能够对不同的水体环境、土壤环境、大气环境、食品及生命体中所含的痕量与超痕量污染性物质进行精确的分析与测定,从而极大地提升了检测的准确性。现代仪器的灵敏度很高,具有较好的选择性,还能够实现对痕量与超痕量物质的快速检测,特别是对“三致”污染物的检测。运用现代仪器分析可以让上述检测变成现实,因此,可将现代仪器分析运用到环境监测与研究分析中[2]。

3.3对元素价态进行分析

众所周知,同种元素在不同化合物中所表现出的价态可能是不同的,而不同价态离子的性质也有一定区别。对元素价态进行分析能够提出针对性措施。按照物质中元素表现价态,列举与划分由不同价态所组成的化合物,由此确定分析样品中各物质的浓度,最终提出有效的解决方法,例如通过蒸馏或沉淀等方式处理污染物。利用现代仪器分析元素价态可以省时省力,并且结果更加准确。同时,可以对元素的不同存在方式给予及时反馈,以制定出针对性措施。

3.4在环境监测上的运用

现代仪器分析能够准确判断环境无机分析化学中的各项成分,这为现代环境的检测提供了一定的指导性。在过去的工作中,对环境中标准物质的定值工作一直都难以实现,而利用现代仪器分析,促使定值工作由理想变成现实。总之,现代仪器分析已经成为环境无机分析化学进行分析的基础和标准,将测定元素含量与环境容量要求进行对比,可以更为有效地指导环境治理工作。

结论:如今环境污染现象比较严重,环境监测及分析工作变得及其重要。人们应对环境问题给予更多重视,才可以有效保护生态环境。可将现代仪器分析应用到环境无机分析化学中来,以做出准确的判断。同时,也应意识到现代化学仪器有待完善,相关科研人员要付出更多努力,从而为治理环境污染提供更为精确的数据。

参考文献:

[1]胡蓉蓉. 基于现代仪器分析的环境无机分析化学研究[J]. 云南化工,2019,46(12):24-26.

[2]贺亮. 现代仪器分析在环境无机分析化学中的应用浅析[J]. 化工管理,2019,(08):36-37.

作者简介:

肖利军(1986年7月—),女,汉族,湖北天门人,本科学历,中级工程师,研究方向:化学工程。

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