探究
摘要:尽管整个地球有70.8%的面积被水覆盖,但是人类可用的淡水资源是非常有限的。近年来,我国也不断提出环保和节约用水的倡议,这表明我国对水资源保护工作予以了高度的重视。为了今后能够更好的对淡水资源进行保护,首先要做好水环境的监测工作并通过科学的分析方法对水环境进行有效的监测,本文将对水环境中水质的监测方法以及它在未来的发展趋势进行研究和探讨,以供相关人士认识进行参考。
关键词:水环境监测;分析方法;现状;发展趋势
由于水环境监测分析法对防治水污染工作具有非常重要的作用,使其倍受社会各界的关注,目前常见的水环境监测分析方法有重量分析法、滴定分析法、和仪器分析法等。但由于我国水环境监测所使用的分析方法的发展趋势已经向痕量分析法靠近,而这种方法在使用时都需要依赖各种设备进行分析,因此,利用仪器分析法对水质进行监测和分析将成为我国未来水环境检测的主要方法。
1.重量分析法
重量分析法是传统的水环境监测分析法之一,该方法在使用时是将样本中的待测成分进行直接的分离或通过某种手段转化成方便检测分析的其他物质后在对其进行分离,然后利用分析天平对分离物质的重量进行测量,根据最后所得的测量结果就能得知待测成分的含量在样本总含量中的具体占比。重量分析法包含气化法和直接分离法,该方法在实际测量过程重对所使用的仪器没有太高的要求,目前我国大部分具备分析天平的实验室都都可以进行操作,但是重量分析法在使用过程中还存在一些弊端,例如在操作上过于繁琐,而且分析天平的精确度会对测量结果造成一定的影响。因此,出于这方面的考虑,对于水环境中微量元素的测量不应使用重量分析法,该方法更适用于样本的中或高浓度测量。
2.滴定分析方法
滴定分析方法在使用过程中是将浓度达到规定标准的试剂滴加在被测样品溶液中,观察二者在完全反应时被测样品溶液消耗了多少标准试剂,通过观察结果计算样品中被测物质的真是含量。目前来讲,一般常见的滴定分析方法包括沉淀滴定法、氧化还原滴定法、络合滴定法、酸碱滴定法四种,具体解释如下:
2.1沉淀滴定法
沉淀反应是沉淀滴定法使用的基本前提。沉淀滴定法要求样本在测试反应过程中必须能够生成较小的溶度积,同时能够以较快的反应速度和定量进行的能力从而确定滴定终点等各多方面的条件。因此,沉淀滴定法的应用范围十分局限,除在限定条件下一般不会采取该方法进行试验。
2.2氧化还原滴定法
氧化还原滴定法的试验原理究其根本就是氧化还原反应,通过该方法可以对某些具有氧化性和和还原性这类化学性质的物质进行测量,尽管氧化还原反应所涉及的化学原理较多,在开始试验前就需考虑在试验过程中会影响试验结果的因素和副反应有哪些,将试验误差降到最低。
2.3络和滴定法
络合滴定法其实是一种通过样本所形成的稳定络合物的反应而制定的一种分析方法,在实验过程中,通常是根据所形成的络合物的稳定常数的大小来判断络合反应的进行情况,再通过金属指示剂来观察络合物的显色程度进而确定滴定终点。但是,金属显示剂在使用时不仅对络合物造成显色反应,可能也会与其他金属发生显色反应,这就会使该实验的结果存在一些误差。因此,络合滴定法的使用更多的是为了提高络合滴定反应过程中的选择性。
2.4酸碱滴定法
酸碱化学反应是酸碱滴定法赖以使用的理论依据,酸碱反应包含强碱和弱酸的反应、弱碱和强酸的反应以及强碱和强酸的反应,这些酸碱反应在实验过程中都是将酸碱指示剂作为实验的主要测试工具从而确定滴定的反应终点。
3.水环监测方法的发展趋势
由于水质监测工作的发展方向逐步转向了痕量分析方向,而且利用仪器分析法对水质进行检测使实验过程更加简洁、影响因素也较少等多种原因,因此水环境监测工作使用仪器分析法在未来将是一种发展趋势。仪器分析法主要是通过对样本中物质的物理性质和化学性质进行分析的一种实验方法,目前我国仪器分析方法包含四种,分别是电化学分析法、色谱分析法、光化学分析法以及放射分析法。
3.1色谱分析法
色谱分析法的分析原理是根据流动相的不同将色谱分成气相色谱和液相色谱,流动相若为气体则是气体色谱,而流动相若为液体则是液相色谱,色谱分析法对水环境监测分析来讲具有极其重要的作用。若被测样本具备低沸点和高挥发性的特点,那么在分析过程中更适合用气相色谱法,但是对于有些样品具备的却是高沸点和挥发性,这就需要利用液相色谱对其进行检测和分析,液相色谱法在实验过程中可以有效的利用质谱仪进行分析,这使得液相色谱法目前在国内是水质监测分析方法重点的发展方向。色谱分析法中常见的实验仪器有气相色谱仪、液相色谱仪和液质联用仪等,这些在大部分情况下都可以对水质中的污染物进行分析。
3.2电感耦合等离子体发射光谱法
电感耦合等离子体发射光谱法的工作原理是利用检测器对元素跃迁特征谱线进行探测,并检测其强度,从而对样本中的元素进行定性分析,另外还要计算该元素的浓度。现在常见的发射光谱分析法是ICP-AES法,这种方法可以对多种元素进行检测,同时还能对各类气体和液体进行直接的检测,这为水环境分析工作带来了极大的便捷。
3.3原子分光光度法
原子分光光度法在使用过程中的理论依据是郎伯比尔定律,而且还需要原子吸收分光光度计作为作为监测仪器才能对样本进行有效的分析,该方法可以有效的对水环境中的大部分金属进行测定,因此被我国实验室在做水环境监测和分析时广泛的应用,现已成为实验室在进行重金属检测和分析的主要使用工具之一。
结束语:
综上所述,我国目前的水环境监测分析工作主要以仪器分析方法为主,这种方法在使用过程中的限定标准较低,操作也较为简单,检测结果也较为稳定,这些优点都将在一定程度上提高水环境检测分析工作的整体效率,是我国的防治水污染工作能够尽快的全面展开并取得较为满意的成果。
参考文献
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