現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的應(yīng)用探討

劉華沙（中海油田服務(wù)股份有限公司，天津300459）

環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件復(fù)雜、多變，實(shí)驗(yàn)過程和所分析的物質(zhì)種類繁多，問題也多種多樣。在使用現(xiàn)代儀器分析實(shí)驗(yàn)的過程中，對實(shí)驗(yàn)方法和儀器操作慎之又慎。由于環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)分析的物質(zhì)品種廣泛，影響分析結(jié)果的因素也比較多，這就造成了環(huán)境無機(jī)化學(xué)的分析難度大，所以如何合理應(yīng)用現(xiàn)代儀器分析環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)，得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，體現(xiàn)出現(xiàn)代儀器分析的實(shí)際價(jià)值，為環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)是一個(gè)值得討論的問題。

1 環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的特點(diǎn)

環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)有以下特點(diǎn)：

（1）環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的分析對象較多：環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的分析對象包括水、土壤、空氣和生物，分析對象多而且組成成分復(fù)雜，所以分析困難。

（2）環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中環(huán)境污染物復(fù)雜：隨著社會的發(fā)展，合成技術(shù)也不斷發(fā)展，各種合成的復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)被排放到了環(huán)境中，很多物質(zhì)都沒有有效的分析檢測手段。環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)面對的分析對象污染物越來越多，污染成分越來越復(fù)雜，不僅復(fù)雜化了分析對象的組成成分，也對現(xiàn)代儀器分析提出了新的挑戰(zhàn)。

（3）環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的分析對象是動態(tài)的：其狀態(tài)多變，更是加劇了分析的難度。比如在水環(huán)境的分析中，最簡單的都表現(xiàn)出氣液固三種狀態(tài)。

（4）環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的分析對象狀態(tài)不穩(wěn)定：由于分析對象成分復(fù)雜，不同的成分之間可能存在著相互影響。會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或其自身會隨著時(shí)間產(chǎn)生物理變化。并且環(huán)境污染其本身是流動的，可變化的，在收集環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的樣品過程中可能改變了分析對象的穩(wěn)態(tài)環(huán)境，或者與其他因素相互影響，進(jìn)而影響了分析對象的穩(wěn)定狀態(tài)，對分析過程造成了障礙，影響了分析結(jié)果。

（5）環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)分析對象的某些分析成分含量過低；由于組成成分復(fù)雜，分布又不均勻，這就造成了分析對象取樣過程中，樣品中的某些成分含量過低，在現(xiàn)代儀器的分析過程中可能出現(xiàn)檢測不到的問題，影響了分析結(jié)果。

2 現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的分析方法

（1）原子熒光分析法：在水環(huán)境的分析過程中，經(jīng)常使用原子熒光分析法，通過原子熒光儀器吸收分析對象的原子，對過程加以研究分析，可以實(shí)現(xiàn)對分析對象組成原子的內(nèi)部核心元素檢測分析。原子熒光分析法對金屬元素敏感，它可以檢測標(biāo)記水環(huán)境中的金屬元素或含有金屬元素的化合物、混合物等。通過儀器檢測水中的污染元素以及重金屬離子含量等。這些物質(zhì)是水環(huán)境重要的無機(jī)污染物，對水環(huán)境的影響較大?，F(xiàn)代熒光儀器靈敏度高，對水環(huán)境中金屬元素檢測準(zhǔn)確。通過對檢測數(shù)據(jù)分析，然后在通過一定的實(shí)驗(yàn)，可以得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，為水環(huán)境的污染治理提供幫助和建議。

（2）電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析法：這種方法在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中主要應(yīng)用在污水的分析上。它可以清潔水基體，對污水中的重金屬元素和化學(xué)污染物進(jìn)行準(zhǔn)確分析，其分析精度和分析質(zhì)量都比較高，并且可以同時(shí)檢測多種元素分析效率也比較高。此外，隨著技術(shù)的革新，現(xiàn)在出現(xiàn)了電感耦合等離子體質(zhì)譜法，它是電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新型分析方法，它的靈敏度更高，檢測效率以及準(zhǔn)確度都更高。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法與質(zhì)譜法是現(xiàn)代儀器分析的重要組成部分，對于污水的化學(xué)成分分析具有十分重要的作用。

（3）離子色譜分析法：這是現(xiàn)代儀器分析中一種重要的分析檢測方法，它可以通過預(yù)處理柱、陰離子分離柱、陽離子分離柱等儀器分離化合物中的陰陽離子，然后再通過電導(dǎo)檢測器實(shí)現(xiàn)對污染物的分析檢測，主要應(yīng)用在水環(huán)境無機(jī)分析中。離子色譜分析法的靈敏度高，并且具有選擇檢測性和廣泛檢測性，可以實(shí)現(xiàn)對相同屬性離子的同時(shí)檢測，對水環(huán)境的分析檢測十分有效。

（4）色譜分析法：常用的主要是氣相色譜分析法和液相色譜分析法。它是通過離心機(jī)對分析對象進(jìn)行高速分離，由于混合物中不同組分不相容的特性，同種組分會聚合在一起，然后再通過色譜分析檢測混合物中各種組分的比例和數(shù)值，從而對無機(jī)環(huán)境做出分析結(jié)果，為污染物的治理和環(huán)保工作提供參考和幫助。

（5）組分含量分析法：使用現(xiàn)代儀器，通過對經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和對污染物的分析，對分析對象的組分進(jìn)行測定，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出結(jié)論。并應(yīng)有現(xiàn)代儀器檢驗(yàn)分析對象的組分含量是否符合結(jié)論，保證檢測的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，為環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)提供幫助。

（6）分光光度分析法與流動性注射分析法：在水質(zhì)在線分析檢測中，常將這兩種方法結(jié)合起來使用，這種方法不僅準(zhǔn)確高效，而且操作過程銜接順暢，樣品使用量低，節(jié)約檢測試劑。

3 現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的應(yīng)用

（1）現(xiàn)代儀器對化學(xué)元素可以定量分析：現(xiàn)代儀器分析是環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中微量元素定量分析和金屬元素定性分析的首選方法，環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中微量元素和金屬元素的檢測有重要意義。

在化學(xué)元素的分析中最常用到的儀器是離子探針分析儀，它可以準(zhǔn)確分析檢測對象中的微量元素，然后通過無機(jī)質(zhì)譜精準(zhǔn)分析檢測對象中元素的種類和含量，具有精確性高的特點(diǎn)，并且依據(jù)離子探針分析儀分析過程中峰值的不同還可以對化學(xué)元素進(jìn)行定性分析；結(jié)合X射線能譜可以對化學(xué)元素的不同價(jià)態(tài)進(jìn)行分析；結(jié)合同位素質(zhì)譜監(jiān)測法可以對化學(xué)元素的同位素進(jìn)行分析。對以上結(jié)果的準(zhǔn)確分析，需要合理科學(xué)的使用現(xiàn)代儀器分析。

（2）現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境檢測中的應(yīng)用：現(xiàn)代儀器分析可以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中各項(xiàng)成分的準(zhǔn)確判斷，因此為現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測提供了制定標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)性。環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中對物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)定值一直是一個(gè)難題，利用現(xiàn)代儀器分析高靈敏度的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)定值，為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。因此，現(xiàn)代儀器分析成為了環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)與基礎(chǔ)，依據(jù)環(huán)境容量要求與測定的元素含量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，繼而完成推論，指導(dǎo)環(huán)境治理，是行之有效的方法。

現(xiàn)代儀器分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效，通過結(jié)果進(jìn)行研究，判斷污染物的主要成分和含量，準(zhǔn)確有效的監(jiān)測環(huán)境，為優(yōu)化環(huán)境提高數(shù)據(jù)支持是現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中的重要作用。

（3）現(xiàn)代儀器分析對環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中污染物的超痕量分析：在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中，超痕量元素的分析是一個(gè)重要的方向?，F(xiàn)代分析儀器的實(shí)用性強(qiáng)，種類多樣，對大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、水環(huán)境以及生物環(huán)境中各種物質(zhì)成分都可以進(jìn)行超痕量的準(zhǔn)確分析和檢測。它的準(zhǔn)確度高、靈敏度高、效率高，并且有可選擇性，能快速對無機(jī)環(huán)境中的各種組分完成分析檢測。

（4）現(xiàn)代儀器分析對環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中元素的價(jià)態(tài)分析：元素在不同的化合物中表現(xiàn)出不同價(jià)態(tài)，而價(jià)態(tài)不同離子的性質(zhì)也有所區(qū)別。對無機(jī)環(huán)境中物質(zhì)的組成元素進(jìn)行價(jià)態(tài)分析可以針對性的出具措施來。依據(jù)無機(jī)環(huán)境物質(zhì)中元素的表現(xiàn)價(jià)態(tài)，通過對不同價(jià)態(tài)組成的化合物進(jìn)行列舉和性質(zhì)劃分，可以確立分析樣品中不同物質(zhì)的濃度，提出不同的處理方式，或通過沉淀或通過蒸餾對物質(zhì)進(jìn)行處理。

現(xiàn)代儀器對環(huán)境無機(jī)化學(xué)中元素價(jià)態(tài)分析與傳統(tǒng)方式相比自動化程度高，省時(shí)省力而且結(jié)果準(zhǔn)確，可以及時(shí)的反饋出元素不同的存在方式，并針對性制定措施。

4 結(jié)語

現(xiàn)代儀器分析在環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)中應(yīng)用廣泛，在分析時(shí)分析手段多樣，分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)分析對象的組成成分、化學(xué)性質(zhì)都可以做出有效判斷。采用實(shí)際數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，為環(huán)境監(jiān)測提供參考，整體推動了環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)的進(jìn)步以及環(huán)境發(fā)展的進(jìn)步。但是也應(yīng)認(rèn)識到，現(xiàn)代化學(xué)儀器還不夠完善，需要科研人員做出更多努力，提升現(xiàn)代儀器分析水平，通過更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，對環(huán)境無機(jī)分析化學(xué)做出更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)分析，為環(huán)境污染治理提供更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)。