化学分析和仪器分析技术的应用与发展

化学分析和仪器分析技术的应用与发展

摘要：在水污染的治理中，废水处理是一个重要的方面，现代仪器分析可以为

废水处理提供指导思路，在废水处理中占有重要地位。通过化学分析和现代仪器

对废水进行分析检测，基于检测分析的结果采取对应的治理措施，提高废水处理

效率和能力。

关键词：分析化学；化学分析；仪器分析

前言

环境治理问题是世界共同面对的难题之一，在环境治理难题中有许多与化学物质的污染

有关，尤其是水污染问题中，化学物质污染是水污染的主要问题。

1工业废水的化学分析方法

1.1电化学分析方法

电化学分析方法是利用待测物质的化学性质和电学性质之间的关系，对物质进行定性定

量分析。电导分析法是电化学检测中的一种，通过测定污水中的电导率，间接推测水溶液中

所含有的离子成分，进而了解水中物质的污染程度。化学传感器是这些年来的研究热点，化

学传感器具有高灵敏度、高选择性、高稳定性的性能，不仅可以对有害物质进行检测，而且

成本较低，制作简单，已逐步成为分析化学中不可忽视的一部分。所谓化学传感器就是用特

定的新型材料对电极进行修饰，将修饰好的电极放到污水溶液中，对特定的物质进行含量检测，其中极谱分析法灵敏、准确、快速，主要测定能在滴汞电极上面发生化学反应的物质。

1.2活性酶检测

活性酶检测是指通过测定水中酶的活性，进而确定污水的污染性质。在无氧环境中，污

水中的生物染料与细菌混杂在一起，生物染料的褪色速度与细菌脱氢酶活性相对应。通过动

力学比色法测定亚甲基蓝的褪色速度，就可以判断污水的化学组成。

1.3原子光谱法

原子吸收光谱法又叫做原子吸收分光光度法，这是一种测量特定其他原子对光辐射的吸

收方法，在环境保护、食品、轻工等方面应用广泛。原子吸收光谱法选择性强，灵敏度高，

分析范围广，抗干扰能力强，在实际生活中已经用来测定工业废水中铬、汞等物质的含量。

除此之外，在测定不同元素时需要更换灯源，增加了测量成本，给工作带来一些不便。对于

复杂样品的分析，仍然存在一些干扰问题有待研究。

1.4酸度电位滴定法

酸度电位滴定法也是滴定法的一种。以饱和甘汞电极为参比电极，pH玻璃电极为指示电极。用氢氧化钠作为标准溶液滴定，根据消耗氢氧化钠的体积计算酸度。这种方法适合于检

测工业废水的酸度，并且不会受到废水浑浊度、颜色的干扰。应用该法进行废水深度测量时，要注意测量的温度、响应时间和搅拌状态。

1.5重量分析法

重量分析法是通过称量，根据物质的质量确定被测量物质组分含量的方法。重量分析法

也是工业废水水质分析方法的一种，主要用于测定硫酸盐的含量。此种方法准确度高，但是

操作繁琐，费时费力。重量分析法中应用最广泛的是沉淀法、电解法，气化法也属于重量分

析法。

2对“化学仪器分析”的基本认识

化学仪器分析需要借助精密的仪器，对物质的某些化学性质及组成、含量与化学结构等

进行分析。相对于其他的检测方式而言，化学仪器分析技术更加的全面，而且能对后续的情

况进行进一步的探讨，所以化学仪器分析技术能满足分析过程中的大部分需求。同时，化学

仪器分析技术本身在检测过程中，也不会产生过于高昂的费用，且对于样品的利用率非常高，能有效的解决浪费的问题。

3现代仪器分析方法在废水处理水质分析中的应用

3.1色谱分析法

废水处理的水质分析中污染物的种类和数量是关键，可以通过色谱分析法进行定性定量

分析，水质分析应用色谱分析法可以高效快捷的绘出污染物种类与数量的色谱图。色谱分析

法在废水处理的水质分析中主要应用在有机污染物的测定中，包含有气相、液相以及离子色

谱法。气相色谱法针对于易挥发的有机物的测定分析；液相色谱分析法针对大分子有机物的

测定分析；离子色谱法则主要应用于无机的阴阳离子的测定分析。

3.2原子吸收光谱法

废水处理的水质分析中重金属污染物可以应用原子吸收光谱法测定。原子吸收光谱法检

出率高，检出范围广，并且稳定性与抗干扰能力都很强，检测方便准确，是重金属污染检测

的重要手段。

3.3质谱分析法

质谱分析法较少单独使用，在废水处理的水质分析中常作为辅助手段与色谱分析联合测

定水体样本中的有机物，两种分析方法相互比较借鉴，使分析结果更加准确。

3.4拉曼光谱法

废水处理的水质分析中拉曼光谱的优势很多，它可以分析检测的物质范围很广，包含有

机物、无机物甚至放射性污染物；而且拉满光谱法可以分析复杂污染物的结构，即使是水体

中含量很低的污染物都可以检测出来；拉曼光谱法检测是对样品的需求量少且简单，无需进

行提前处理，尤其是检测分析并不损害样品，是一种十分优秀的分析方法。

4废水处理中水质分析的专用现代仪器

现代仪器分析在废水处理的水质分析中应用广泛，分析方法不断发展完善，从手动实验

逐步到半自动实验，甚至自动实验，现代分析仪器越来越智能化，自动化。近年来，现代仪

器与计算机网络技术逐步融合，出现了在线自动分析检测等手段，为废水处理的水质分析检

测提供了更方便更智能化的手段，现代仪器分析在废水处理的水质分析中越来越重要，同时

为满足废水分析项目的特殊需求，除了常规的现代分析仪器外，出现了许多专用的水质分析

仪器，主要有以下几种：

4.1浊度仪

作用是测定废水样本浑浊程度，仪器的原理是光透过原理与光散射原理，可以有效测量

水体的通透性；

4.2油分测定仪

作用是测定废水样本中的油分含量，仪器的原理是通过吸收红外线、紫外线或标记荧光

等手段测定水体中油分含量；

4.3测汞仪

作用是测定废水样本中的含汞量，仪器的原理是通过原子荧光与冷原子吸收等方法测定

水体中汞元素的含量；

4.4生化需氧量（BOD）测定仪

作用是测定废水样本中的耗氧量，仪器原理是通过测压与生物膜电极等方法测定水体中

的耗氧量；

4.5化学需氧量（COD）测定仪

作用是测定废水样本中的耗氧量，仪器原理是应用分光光度法等化学测量方法测定水体

中的耗氧量；此外，在废水处理的水质分析中中，还有微波消解器、固相萃取器等现代仪器，应用十分广泛，就不一一介绍了。

参考文献：

[1]仝培培.分析化学中的化学分析与仪器分析[J].化工设计通讯，2019，45（4）：131-132.

[2]韩鹏.仪器分析在分析化学中的应用研究[J].化工管理，2018（9）：194-195.