10種重金屬檢測(cè)方法

10通常認(rèn)可的重金屬分析方法有：紫外可分光光度法〔UV〔AAS原子熒光法〔AFS〕、電感耦合等離子體法〔ICP〕、Ｘ?zé)晒夤庾V〔XRF〕、電感耦合等離子質(zhì)譜法〔ICP-MS〕。日本和歐盟國(guó)家有的承受電感耦合等離子質(zhì)譜法〔ICP-MS〕分析，但對(duì)國(guó)內(nèi)用戶(hù)而言，儀器本錢(qián)高。陽(yáng)極溶出〔XRF〕分析，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)損檢測(cè)，可直接分析成品。原子吸取光譜法〔AAS〕原子吸取光譜法是20世紀(jì)50年月創(chuàng)立的一種型儀器分析方法，它與主要用于無(wú)機(jī)元素定性分析的原子放射光譜法相輔相成，已成為對(duì)無(wú)機(jī)化合物進(jìn)展元素定量分析的主要手段。這種方法依據(jù)被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其原子共振輻射的吸取強(qiáng)度來(lái)測(cè)定試樣中被測(cè)元素的含量。 AAS法檢出儀器較簡(jiǎn)潔，操作便利等。火焰原子吸取法的檢出限可到達(dá) 級(jí)〔10ug/L〕，石墨爐原子吸取法的檢出限可到達(dá) 10ug/L，甚至更低。原子吸取光譜法的缺乏之處是多元素同時(shí)測(cè)定尚有困難。分析過(guò)程：1、將樣品制成溶液〔空白〕；2、制備一系列濃度的分析元素的校正溶液〔標(biāo)樣〕；3、依次測(cè)出空白及標(biāo)樣的相應(yīng)值；4、依據(jù)上述相應(yīng)值繪出校正曲線(xiàn)；5、測(cè)出未知樣品的相應(yīng)值；6、依據(jù)校正曲線(xiàn)及未知樣品的相應(yīng)值得出樣品的濃度值。進(jìn)展：現(xiàn)在由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)的進(jìn)展和多種型元器件的消滅，使原子吸取光譜儀的周密度、準(zhǔn)確度和自動(dòng)化程度大大提高。用微處理機(jī)把握的原子吸取光譜儀，簡(jiǎn)化了操作程序，節(jié)約了分析時(shí)間?，F(xiàn)在已研制〕的聯(lián)用儀器，進(jìn)一步拓展了原子吸取光譜法的應(yīng)用領(lǐng)域。原子熒光法〔AFS〕原理：原子熒光光譜法是通過(guò)待測(cè)元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光放射強(qiáng)度來(lái)測(cè)定待測(cè)元素含量的一種分析方法。原子熒光光譜法雖是一種放射光譜法，但它和原子吸取光譜法親熱相關(guān)，兼有原子放射和原子吸取兩種分析方法的優(yōu)點(diǎn)，又抑制了兩種方法的缺乏。原子熒光光譜具有放射譜線(xiàn)簡(jiǎn)潔，靈敏度高于原子吸取光譜法，線(xiàn)性范圍較寬干擾少的特點(diǎn)，能夠進(jìn)展多元素同時(shí)測(cè)定。原子熒光光譜法的檢出限比原子吸取法要低，譜線(xiàn)清洗干擾少，靈敏度較高，線(xiàn)性范圍大，但是測(cè)定的金屬種類(lèi)有限。適用：原子熒光光譜儀可用于分析汞、砷、銻、鉍、硒、碲、鉛、錫、鍺、11域。進(jìn)展：現(xiàn)已研制出可對(duì)多元素同時(shí)測(cè)定的原子熒光光譜儀，它以多個(gè)高強(qiáng)度空心陰極燈為光源，以具有很高溫度的電感耦合等離子體〔ICP〕作為原子化器，可使多種元素同時(shí)實(shí)現(xiàn)原子化。多元素分析系統(tǒng)以ICP原子化器為中心，在四周安裝多個(gè)檢測(cè)單元，與空心陰極燈一一成直角對(duì)應(yīng)，產(chǎn)生就獲得各元素分析結(jié)果。紫外-可見(jiàn)分光光度法〔UV〕檢測(cè)原理：重金屬與顯色劑—通常為有機(jī)化合物，可與重金屬發(fā)生絡(luò)合反響，生成有色分子團(tuán)，溶液顏色深淺與濃度成正比。在特定波長(zhǎng)下，比色檢測(cè)。適用：分光光度分析有兩種，一種是利用物質(zhì)本身對(duì)紫外及可見(jiàn)光的吸取進(jìn)展測(cè)定；另一種是生成有色化合物，即“顯色”，然后測(cè)定。雖然不少無(wú)機(jī)離子在紫外和可見(jiàn)光區(qū)有吸取，但因一般強(qiáng)度較弱，所以直接用于定量分析的較少。參與顯色劑使待測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為在紫外和可見(jiàn)光區(qū)有吸取的化合物來(lái)進(jìn)展光度測(cè)定，這是目前應(yīng)用廣泛的測(cè)試手段。顯色劑分為無(wú)機(jī)顯色劑和有機(jī)顯色劑，而以有機(jī)顯色劑使用較多。大多數(shù)有機(jī)顯色劑本身為有色化合物，與金屬離子反響生成的化合物一般是穩(wěn)定的螯合物。顯色反響的選擇性和靈敏度都較高。有些有色螯合物易溶于有機(jī)溶劑，可進(jìn)展萃取浸提后比色檢測(cè)。進(jìn)展：近年來(lái)形成多元協(xié)作物的顯色體系受到關(guān)注。多元協(xié)作物的指三個(gè)或三個(gè)以上組分形成的協(xié)作物。利用多元協(xié)作物的形成可提高分光光度測(cè)定的靈敏度，改善分析特性。顯色劑在前處理萃取和檢測(cè)比色方面的選擇和使用是近年來(lái)分光光度法的重要爭(zhēng)論課題。X〔XRF〕檢測(cè)原理射線(xiàn)熒光光譜法是利用樣品對(duì)x射線(xiàn)的吸取隨樣品中的成分及其多少變化而變化來(lái)定性或定量測(cè)定樣品中成分的一種方法。它具有分析定量分析，而且也可進(jìn)展微量元素的測(cè)定，其檢出限多數(shù)可達(dá)10-6、富集等手段相結(jié)合，可達(dá)F-U的全部元素。多道，在幾分鐘之內(nèi)可同時(shí)測(cè)定20適用：x射線(xiàn)熒光法不僅可以分析塊狀樣品，還可對(duì)多層鍍膜的各層鍍膜分別進(jìn)展成分和膜厚的分析。當(dāng)試樣受到x射線(xiàn)，高能粒子束，紫外光等照耀時(shí)，由于高能粒子或光子與試樣原子碰撞，將原子內(nèi)層電子逐出形成空穴，使原子處于激發(fā)態(tài)，這種激發(fā)態(tài)離子壽命很短，當(dāng)外層電子向內(nèi)層空穴躍遷時(shí)，多余的能量即以 射線(xiàn)的形式放出，并在外層產(chǎn)生的空穴和產(chǎn)生的 x射線(xiàn)放射，這樣便產(chǎn)生一系列的特征x射線(xiàn)。特征x射線(xiàn)是各種元素固有的，它與元素的原子系數(shù)有關(guān)。所以只要測(cè)出了特征 x射線(xiàn)的波長(zhǎng)λ，就可以求出產(chǎn)生該波長(zhǎng)的元素。即可做定性分析。在樣品組成均勻，外表光滑平坦，元素間無(wú)相互激發(fā)的條件下，當(dāng)用x〔一次x〕做激發(fā)原照耀試樣，使試樣中元素產(chǎn)生特征x〔熒光x〕時(shí)，假設(shè)元素和試驗(yàn)條件一樣，熒光x射線(xiàn)強(qiáng)度與分析元素含量之間存在線(xiàn)性關(guān)系。依據(jù)譜線(xiàn)的強(qiáng)度可以進(jìn)展定量分析。電化學(xué)法—陽(yáng)極溶出伏安法檢測(cè)原理：電化學(xué)法是近年來(lái)進(jìn)展較快的一種方法，它以經(jīng)典極譜法為依托，在此根底上又衍生出示波極譜、陽(yáng)極溶出伏安法等方法。電化學(xué)法的檢測(cè)限較低，測(cè)試靈敏度較高，值得推廣應(yīng)用。如國(guó)標(biāo)中鉛的測(cè)定方法中的第五法和鉻的測(cè)定方法的其次法均為示波極譜法。陽(yáng)極溶出伏安法是將恒電位電解富集與伏安法測(cè)定相結(jié)合的一種電化學(xué)分析方法。這種方法一次可連續(xù)測(cè)定多種金屬離子，而且靈敏度很高，能測(cè)定10-7～10-9mol/L的金屬離子。此法所用儀器比較簡(jiǎn)潔，操作便利，是一種很好的痕量分析手段。我國(guó)已經(jīng)公布了適用于化學(xué)試劑中金屬雜質(zhì)測(cè)定的陽(yáng)極溶出伏安法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。方法：陽(yáng)極溶出伏安法測(cè)定分兩個(gè)步驟。第一步為“電析”，即在一個(gè)恒電位下，將被測(cè)離子電解沉積，富集在工作電極上與電極上汞生成汞齊。對(duì)給定的金屬離子來(lái)說(shuō)，假設(shè)攪拌速度恒定，預(yù)電解時(shí)間固定，則 即電積的金屬量與被測(cè)金屬離子的濃度成正比。其次步為“溶出”，即在富集完畢后，一般靜止30s60s由負(fù)向正掃描，將汞齊中金屬重氧化為離子回歸溶液中，產(chǎn)生氧化電流，記錄電壓-電流曲線(xiàn)，即伏安曲線(xiàn)。曲線(xiàn)呈峰形，峰值電流與溶液中被測(cè)離了的濃度成正比，可作為定量分析的依據(jù)，峰值電位可作為定性分析的依據(jù)。進(jìn)展：示波極譜法又稱(chēng)“單掃描極譜分析法”。一種極譜分析方法。它是一種快速參與電解電壓的極譜法。常在滴汞電極每一汞滴成長(zhǎng)后期，在電解池的兩極上，快速參與一鋸齒形脈沖電壓，在幾秒鐘內(nèi)得出一次極譜圖，為了快速記錄極譜圖，通常用示波管的熒光屏作顯示工具，因此稱(chēng)為示波極譜法。其優(yōu)點(diǎn)：快速、靈敏。電感耦合等離子體法電感耦合等離子體原子放射光譜法〔ICP-AES〕高頻感應(yīng)電流產(chǎn)生的高溫將反響氣加熱、電離，利用元素發(fā)出的特征譜線(xiàn)進(jìn)展測(cè)定譜線(xiàn)強(qiáng)度與重金屬量成正比。ICP-AES法靈敏度高，干擾小，線(xiàn)性范圍寬，可同時(shí)或挨次測(cè)定多種金屬元素〔 Cd，Hg〕。電感耦合等離子體質(zhì)譜法〔ICP-MS〕法，單價(jià)格昂貴，易受污染。高效液相色譜法〔HPLC〕性。酶分析法而使底物—酶系統(tǒng)產(chǎn)生一系列的變化，諸如試顯色劑的顏色、電導(dǎo)率、 值和吸光度等發(fā)生變化，這些變化可以直接用肉眼加以區(qū)分或者是通過(guò)電信號(hào)、