重金属检测仪的检测原理及特点

重金属检测仪的检测原理及特点

一、重金属检测的必要性

随着近代工业的发展，重金属的使用和产物日益增多，使人类赖以生存的生态系统受到了越来越严重的污染，而且突发性环境污染时有发生，中国每年消耗金属量非常的庞大。重金属的污染问题也是一直频发，如2009年的陕西凤翔儿童血铅超标、山东临沂砷污染事件、湖南浏阳镉污染事件等，最近的“紫金矿业污染事件”致使福建汀江受到重金属的污染，造成了重大的经济损失。这些重金属污染事件不但给社会带来了重大的经济损失，也威胁着人们的健康生活。

重金属对土壤的污染正在逐渐成为全世界面临的一个严重问题。世界卫生组织在各个领域已经公布的重金属在水中质量安全参考值为ppb级；中国政府在环境安全方面也已经推出了诸多相关标准，如《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》、《CJ/T 206-2005城市供水水质标准》等，其中规定了安全饮用水中重金属的含量低至ppb级。

现有的光学检测法使用成本高，检测精度低（ppm）；而原子吸收法仪器昂贵，不适宜在现场或应急检测。本文此主要对全球最小巧的重金属测定仪NanoTek 2000的产品原理、产品优势、产品服务、社会经济效益以及成功案例进行描述。

二、重金属检测仪的检测原理

(一)、样品经消化后，所有形态的重金属(包括砷、铅、镉、铬、汞、镍、铁、铝、锌、锰、铜等)都转化为离子型态，加入相关检测试剂后显色，在一定浓度范围内溶液颜色的深浅与重金属的含量呈比例关系，服从朗伯--比尔定律，再通过仪器进行测定得出含量值，与国家标准农产品安全质量无公害蔬菜安全要求允许限量的标准进行比较，来判断蔬菜样品重金属含量。

湿消化法:在食品的重金属检验中，样品前处理最为食品检验的关键步骤，直接影响分析结果的精密度和准确度，选择合适的前处理方法，缩短样品的前处理时间，是在保证检验质量的同时提高检验效率的一个重要方法。湿消化法是在适量的食品样品中，加入氧化性强酸，加热破坏有机物，使待测的无机成分释放出来，形成不挥发的无机化合物，以便进行分析测定。湿法消化是应用比较广泛的一种食品样品前处理方法，该方法实用性强，几乎所有的食品都可以用该方法消化。

(二)、各项重金属的检测原理及采用标准

1、重金属砷的检测原理及采用标准

采用国家标准硼氢化物还原比色法，即样品经消化后，加入碘化钾-硫脲并加热，将五价砷还原为三价砷，在酸性条件下硼氢化钾将三价砷还原为负三价，形成砷化氢导入吸收液中呈黄色，经仪器检测得出砷含量。

2、重金属铅的检测原理及采用标准

采用国家标准二硫腙比色法，即样品经消化后，在弱碱性条件下，铅离子与二硫腙生成红色络合物，溶于三氯甲烷后，比色测定。

3、重金属铬的检测原理及采用标准

样品经消化后，在二价锰存在条件下，铬离子与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，络合物颜色的深浅与六价铬含量呈正比，比色测定可得出铬含量。

4、重金属镉的检测原理及采用标准

采用国家标准比色法，即样品经消化后，在碱性条件下，镉离子与6-溴苯丙噻唑偶氮萘酚生成红色络合物，溶于三氯甲烷后，比色测定。

5、重金属汞的检测原理及采用标准

采用国家标准二硫腙比色法，即样品经消化后，在酸性条件下，汞离子与二硫腙生成橙红色络合物，溶于三氯甲烷后，比色测定。

6、重金属镍的检测原理及采用标准

采用国家标准丁二酮肟比色法，即样品经消化后，在强碱性条件下，加入一种过氧化剂，镍与丁二酮肟生成红褐色络合物，络合物颜色的深浅与镍含量呈正

比，比色测定可得出镍含量。

7、重金属铁的检测原理及采用标准

样品经消化后，用还原剂将铁还原成二价铁，在PH2—9的范围内，二价铁与邻啡啰啉反应生成橙红色络合物，络合物颜色的深浅与铁含量呈正比，比色测定可得出铁含量。

8、重金属铝的检测原理及采用标准

采用国家标准铬天青S比色法，样品经过消化处理后，三价铝离子在缓冲溶液介质中，与铬天青S及十六烷基溴化铵反应形成蓝色三元络合物，络合物颜色的深浅与铝含量呈正比，比色测定可得出铝含量。

9、重金属锌的检测原理及采用标准

采用国家标准二硫腙比色法，试样经消化后，在合适的PH的条件下，锌离子与二硫腙形成紫红色络合物，络合物颜色的深浅与锌含量呈正比，比色测定可得出锌含量。

10、重金属锰的检测原理及采用标准

试样经消化后，待测液中的二价锰离子在酸性条件下，用适当强度的氧化剂氧化为紫红色的高锰酸根后进行比色，比色测定可得出锰含量。

三、土壤重金属快速检测仪原理

托普云农土壤重金属快速检测仪由于X射线的能量较高，原子的内层电子吸收X射线的能量后会激发成为自由电子。然后，外层的电子会填补内层电子的空位，这就是电子迁跃，电子跃迁的同时会放射X射线荧光。电子跃迁的能量等

于两电子能级之间的能量差，因此，X射线荧光的能量或波长是具有特征性的，与元素有一一对应的关系。只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类。此外，荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此可以进行元素的定量分析。

测试图谱

重金属检测仪、便携式重金属检测仪仪器型号：TPJS-B

四、托普云农土壤重金属快速检测仪功能特点：

1、可分析钾（K），钙（Ca），钛（Ti），钒（V），铬（Cr），锰（Mn），铁（Fe），钴（Co），镍（Ni），铜（Cu），锌（Zn），砷（As），硒（Se），铷（Rb），锶（Sr），钇（Y），锆（Zr），铌（Nb），钼（Mo），银（Ag），镉（Cd），锡（Sn），锑（Sb），钨（W），铼（Re），钯（Pd），金（Au），汞（Hg）,铅（Pb），铋（Bi），铯（Cs），钡（Ba），钍（Th），铀（U）共34种

五、托普云农土壤重金属快速检测仪标准元素；

2、仪器体积小、重量轻，方便携带，可直接带到野外检测；

3、可对各类土壤，大田土壤，沙粒、污泥、固体废弃物、泥土、泥浆等分析；

4、在野外，不需准备样品就可直接对土壤分析，整个分析过程仅需80秒；

5、可自动感知仪器前方有无样品，可自动根据外部环境亮度调节显示器亮度；

6、工业电阻触摸屏，优异的背光性能，在野外强光下依然清晰可见；

7、元素符号中英显示，精度高，速度快，接近实验室级的分析水平，可直观显示元素百分比含量（元素可达到小数点后三位）及ppm含量；

8、可结合内置的GPS经纬度数据及海拔高度数据，通过导入第三方GIS分析软件，构建元素含量地理三维分布图，快速评估出环境灾害区域；