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水质重金属检测仪常见的几种检测方法

2025年05月09日 13:48 来源:山东莱恩德智能科技有限公司

  水质重金属检测仪是用于检测水中重金属含量的专业仪器,其检测方法主要有以下几种:

  1、原子吸收光谱法(AAS)

  原理:原子吸收光谱法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的方法。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,原子中的外层电子将选择性地吸收该波长的光,使该光的强度减弱,通过测量光强减弱的程度,即可计算出样品中该元素的含量。

  操作过程:首先将水样进行消解预处理,以破坏水中的有机物和悬浮物,使重金属离子转化为可溶态。然后将处理后的水样引入原子吸收光谱仪的原子化器中,在高温下使水样中的金属元素原子化。最后,用特定元素的空心阴极灯作为光源,发出该元素的特征谱线,通过测量原子蒸气对特征谱线的吸收程度,即可得出水样中该重金属元素的含量。

  2、原子发射光谱法(AES)

  原理:原子发射光谱法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。当水样中的原子受到高温、高能等激发源的作用时,原子中的外层电子会从基态跃迁到激发态。当这些电子从激发态回到基态时,会发射出具有特定波长的光,不同元素的原子发射出的光波长不同,通过检测这些特征谱线的强度和波长,就可以确定水样中存在的重金属元素及其含量。

  操作过程:先对水样进行预处理,使其中的重金属元素转化为适合分析的形态。然后将处理后的水样引入发射光谱仪的激发源中,通常使用电感耦合等离子体(ICP)作为激发源,产生高温等离子体,使水样中的原子激发并发射出特征光谱。光谱仪通过光栅等分光元件将发射的光按波长进行分离,并用检测器检测不同波长光的强度,从而实现对重金属元素的定性和定量分析。

  2、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)

  原理:电感耦合等离子体质谱法是将电感耦合等离子体的高温电离特性与质谱仪的高分辨率、高灵敏度检测相结合的一种分析方法。水样中的重金属元素在电感耦合等离子体中被电离成离子,然后这些离子被引入质谱仪中,在质谱仪的质量分析器中,根据离子的质荷比不同进行分离和检测。通过测量不同质荷比离子的强度,就可以确定水样中各种重金属元素的种类和含量。

  操作过程:水样经过预处理后,被引入到ICP-MS仪器的雾化器中,形成细小的雾滴,然后进入电感耦合等离子体中进行电离。产生的离子经过离子透镜系统聚焦和传输后,进入质谱仪的质量分析器进行分离和检测。仪器通过对离子信号的采集和处理,给出水样中各重金属元素的含量信息。

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  3、分光光度法

  原理:分光光度法是基于物质对光的选择性吸收特性而建立的分析方法。某些有机试剂能与重金属离子发生显色反应,生成具有特定颜色的络合物,这些络合物在特定波长的光下有很大吸收。通过测量络合物对特定波长光的吸收程度,就可以计算出水样中重金属离子的含量。

  操作过程:首先向水样中加入适量的显色剂,使重金属离子与显色剂发生反应生成有色络合物。然后将反应后的溶液放入分光光度计的比色皿中,选择合适的波长,测量溶液对该波长光的吸光度。根据朗伯-比尔定律,吸光度与溶液中重金属离子的浓度成正比,通过与标准曲线对比,即可得出水样中重金属的含量。

  4、阳极溶出伏安法

  原理:将工作电极(如汞电极或玻碳电极)置于含有重金属离子的水样中,在一定的电位下,使重金属离子在电极表面还原并富集。然后将电极电位向正方向扫描,使富集在电极上的重金属重新氧化溶出,产生氧化电流。根据氧化电流与重金属离子浓度的关系,对水样中的重金属进行定量分析。

  操作过程:先将水样加入到电解池中,插入工作电极、参比电极和对电极,组成三电极系统。在搅拌条件下,向工作电极施加一个恒定的负电位,使水样中的重金属离子在电极表面还原并沉积在电极上。经过一定时间的富集后,停止搅拌,然后以一定的扫描速度将电极电位向正方向扫描,记录电极上产生的电流-电位曲线。根据曲线上溶出峰的电流大小和峰电位位置,确定水样中重金属的含量和种类。


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