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本章的主要内容： 2.1 分光光度法 2.2 原子吸收分析法 2.3 离子选择性电极分析法 2.4 极谱分析法
中国地质大学安全工程系
© 2006 安全工程系
工业防毒技术
2.1 分光光度法
分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。当一束单色 光通过均匀溶液时，其吸光度与溶液的浓度和厚度的乘积成正比，这个规律通常称 为朗伯比耳定律：
由于毒品在环境中浓度很低，一般为ppm-ppt级，因此要求毒品监 测的灵敏度要高，而且毒品监测的精密度和准确度也要求很高。毒品监 测分析的方法很多，每种方法都有一定的适用范围，由于样品来源复杂， 品种繁多，因此，同一分析对象，由于基体不同，含量不同，往往要采 取不同的方法。目前毒品监测中常用的分析方法可分为：化学分析法、 光谱分析法、包谱分析法、电化学分析法四大类。每一类又可根据所采 用的分析原理和仪器不同而分为若干种。
安全工程专业学生的专业课程
工业防毒技术
郭海林 主讲
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工业防的主要内容为： 第一节 概 述 第二节 常用的几种分析方法 第三节 气相色谱分析法
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第一节 概述
A1g 1 K b c T
式中：A—吸光度；T—透光率； K—比例常数，与入射光波长、物质的性质 及溶液的温度等因素有关； b—溶液的厚度； c—溶液的浓度。
分光光度法包括比色法、可见光及紫外光光度法，以及红光光谱法等，是毒 品监测中常用的分析方法之一。主要应用于测定微量组分,具有以下特点：
1. 灵敏度高。测定物质微量组分(1～l0-3％)的常用方法. 2．准确度高。 3．应用广泛。 4．操作简便、快速、仪器设备也不复杂。
7．X射线荧光分析：适用于多种元素分析，以同时测定钠以上的全部元 素。
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第一节 概述（续4）
三、色谱分析法 。色谱分析法是利用不同的物质在不同的两相中具有不同的分配 系数，当两相作相对运动时，这些物质在两相中的分配反复进行多次，这样使得那 些分配系数只有微小差异的组分产生很大的分离效果，从而使不同的组分分离。常 用的方法有：
4．离子色谱法：测定大气、水、土壤、工业废气、废水中的阴离子，可在15分 钟分离水样中氟、氯、溴、碘离了以及硫酸根、亚硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、磷 酸根等。
5．色谱-质谱联用分析法，即把气相色谱仪和质谱分析仪结合起来进行分析的方 法。它适用于定性和定量分析。
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第一节 概述（续3）
二、光谱分析法 。光谱分析是以物质的原子或分子所吸收或发射的光谱 线的波长和谱线强度为基础的仪器分析方法。常用的有以下几种方法：
1．比色法：分析金属离子、非金属离子、有机毒品等。 2．分光光度法：可以分析各种金属离子、有机物、致癌物质、石油类物 质、废气等。
3．红外光谱法：主要用于有机毒品的定性鉴定、结构分析和定量分析。 4．原子吸收光谱法：对汞可采用冷原子吸收光谱法，砷可采用氢化物原 子吸收光谱法。
5．原子发射光谱法 ：分析金属元素,包括水、飘尘、土壤、粮食及生物 样品中的金属元素。
6．荧光分析法：用于分析致癌物质和其它毒物。已可测定60多种元素， 几百种化合物。
5．溶出伏安法：主要用于污水中的铜、铅、锌、镉等的监测。
此外还有质谱分析法、X射线分析法、激光拉曼光谱法、中子活化分析等等分 析方法。为了解决毒品监测面临的任务，已经动用了现代分析化学中几乎所有的测 试技术和手段。
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第二节 常用的几种分析方法
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第一节 概述（续2）
2．容量分析法又称滴定法。它是利用一种已知浓度的试剂溶液 (标准溶液)滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按 化学计量定量反应为止，再根据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物 质的含量。容量分析可分为：中和滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴 定法、络合滴定法等。容量分析法操作简便迅速、结果准确、费用低， 应用广泛。例如测定挥发酚、甲醛、氰化物、氟化物和硫化物等有毒 有害物质，取得较好效果。
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第一节 概述（续5）
四、电化学分析法。电化学分析法是基于被测溶液的各种电化学性质来 确定其组成及含量的分析方法。主要方法有：
1．极谱分析法：常用于监测废水中的铜、铅、锌、镉等重金属。 2．电导分析法：常用于CO2、CO和SO2等气体的监测。 3．离子选择性电极：可以监测F－、Cl－、Br－、l－、CN－、S2－、Pb2+、 Hg2+、Cd2+等。 4．库仓分析法：常用于大气中S02、NOx、H2S等的测定，以及卤素、 酚、氰、锰、铬的测定。
1．气相色谱法：适用于苯、多氯联苯、多环芳烃的测定，有机磷、有机氯农药 的测定，大气中硫氧化物、氮氧化物的测定，以及金属铍、铬的测定等。
2．高效液相色谱法：可用于测定高沸点，对热不稳定的大分子量化合物，如致 癌物质黄曲霉素、多环芳烃、杀虫剂，以及大气飘尘中的多环芳烃、苯并芘等。
3．薄层色谱法：主要测定大分子量有机化合物，如多环芳烃、多氯联苯、亚硝 胺农药、黄曲霉素等。
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第一节 概述（续1）
一、化学分析法。化学分析法是以特定的化学反应为基础的分析方法。 常用的有重量分析法和容量分析法。
1．重量分析法。它是准确地称取一定量的试样，然后利用适当的化 学反应把其中欲测成分变成纯化合物或单体析出，采用过滤等手段与其 它成分分离，经干燥灼烧而后称量，直至恒重，求此欲测组分的含量。 除直接测定外，还可用间接测定法，即把试样中的欲测组分挥发掉，求 出挥发前后试样重量差，从而计算出试样中欲测成分的含量。按照分析 操作不同，可分为沉淀法、均相沉淀法、电解法和气体发生（吸收）法 等。在毒品监测中，重量法常用于硫酸盐、二氧化硅、油脂、飘尘、降 尘分析等。压电晶体的微量测重法测定大气飘尘和空气中的汞蒸气等。
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2.1 分光光度法
分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。当一束单色 光通过均匀溶液时，其吸光度与溶液的浓度和厚度的乘积成正比，这个规律通常称 为朗伯比耳定律：
由于毒品在环境中浓度很低，一般为ppm-ppt级，因此要求毒品监 测的灵敏度要高，而且毒品监测的精密度和准确度也要求很高。毒品监 测分析的方法很多，每种方法都有一定的适用范围，由于样品来源复杂， 品种繁多，因此，同一分析对象，由于基体不同，含量不同，往往要采 取不同的方法。目前毒品监测中常用的分析方法可分为：化学分析法、 光谱分析法、包谱分析法、电化学分析法四大类。每一类又可根据所采 用的分析原理和仪器不同而分为若干种。
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工业防的主要内容为： 第一节 概 述 第二节 常用的几种分析方法 第三节 气相色谱分析法
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第一节 概述
A1g 1 K b c T
式中：A—吸光度；T—透光率； K—比例常数，与入射光波长、物质的性质 及溶液的温度等因素有关； b—溶液的厚度； c—溶液的浓度。
分光光度法包括比色法、可见光及紫外光光度法，以及红光光谱法等，是毒 品监测中常用的分析方法之一。主要应用于测定微量组分,具有以下特点：
1. 灵敏度高。测定物质微量组分(1～l0-3％)的常用方法. 2．准确度高。 3．应用广泛。 4．操作简便、快速、仪器设备也不复杂。
7．X射线荧光分析：适用于多种元素分析，以同时测定钠以上的全部元 素。
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第一节 概述（续4）
三、色谱分析法 。色谱分析法是利用不同的物质在不同的两相中具有不同的分配 系数，当两相作相对运动时，这些物质在两相中的分配反复进行多次，这样使得那 些分配系数只有微小差异的组分产生很大的分离效果，从而使不同的组分分离。常 用的方法有：
4．离子色谱法：测定大气、水、土壤、工业废气、废水中的阴离子，可在15分 钟分离水样中氟、氯、溴、碘离了以及硫酸根、亚硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、磷 酸根等。
5．色谱-质谱联用分析法，即把气相色谱仪和质谱分析仪结合起来进行分析的方 法。它适用于定性和定量分析。
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第一节 概述（续3）
二、光谱分析法 。光谱分析是以物质的原子或分子所吸收或发射的光谱 线的波长和谱线强度为基础的仪器分析方法。常用的有以下几种方法：
1．比色法：分析金属离子、非金属离子、有机毒品等。 2．分光光度法：可以分析各种金属离子、有机物、致癌物质、石油类物 质、废气等。
3．红外光谱法：主要用于有机毒品的定性鉴定、结构分析和定量分析。 4．原子吸收光谱法：对汞可采用冷原子吸收光谱法，砷可采用氢化物原 子吸收光谱法。
5．原子发射光谱法 ：分析金属元素,包括水、飘尘、土壤、粮食及生物 样品中的金属元素。
6．荧光分析法：用于分析致癌物质和其它毒物。已可测定60多种元素， 几百种化合物。
5．溶出伏安法：主要用于污水中的铜、铅、锌、镉等的监测。
此外还有质谱分析法、X射线分析法、激光拉曼光谱法、中子活化分析等等分 析方法。为了解决毒品监测面临的任务，已经动用了现代分析化学中几乎所有的测 试技术和手段。
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第二节 常用的几种分析方法
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第一节 概述（续2）
2．容量分析法又称滴定法。它是利用一种已知浓度的试剂溶液 (标准溶液)滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按 化学计量定量反应为止，再根据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物 质的含量。容量分析可分为：中和滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴 定法、络合滴定法等。容量分析法操作简便迅速、结果准确、费用低， 应用广泛。例如测定挥发酚、甲醛、氰化物、氟化物和硫化物等有毒 有害物质，取得较好效果。
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第一节 概述（续5）
四、电化学分析法。电化学分析法是基于被测溶液的各种电化学性质来 确定其组成及含量的分析方法。主要方法有：
1．极谱分析法：常用于监测废水中的铜、铅、锌、镉等重金属。 2．电导分析法：常用于CO2、CO和SO2等气体的监测。 3．离子选择性电极：可以监测F－、Cl－、Br－、l－、CN－、S2－、Pb2+、 Hg2+、Cd2+等。 4．库仓分析法：常用于大气中S02、NOx、H2S等的测定，以及卤素、 酚、氰、锰、铬的测定。
1．气相色谱法：适用于苯、多氯联苯、多环芳烃的测定，有机磷、有机氯农药 的测定，大气中硫氧化物、氮氧化物的测定，以及金属铍、铬的测定等。
2．高效液相色谱法：可用于测定高沸点，对热不稳定的大分子量化合物，如致 癌物质黄曲霉素、多环芳烃、杀虫剂，以及大气飘尘中的多环芳烃、苯并芘等。
3．薄层色谱法：主要测定大分子量有机化合物，如多环芳烃、多氯联苯、亚硝 胺农药、黄曲霉素等。
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第一节 概述（续1）
一、化学分析法。化学分析法是以特定的化学反应为基础的分析方法。 常用的有重量分析法和容量分析法。
1．重量分析法。它是准确地称取一定量的试样，然后利用适当的化 学反应把其中欲测成分变成纯化合物或单体析出，采用过滤等手段与其 它成分分离，经干燥灼烧而后称量，直至恒重，求此欲测组分的含量。 除直接测定外，还可用间接测定法，即把试样中的欲测组分挥发掉，求 出挥发前后试样重量差，从而计算出试样中欲测成分的含量。按照分析 操作不同，可分为沉淀法、均相沉淀法、电解法和气体发生（吸收）法 等。在毒品监测中，重量法常用于硫酸盐、二氧化硅、油脂、飘尘、降 尘分析等。压电晶体的微量测重法测定大气飘尘和空气中的汞蒸气等。