铅的检测方法

铅的检测方法
一、滴定法：
原理：将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶
液中，根据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物质的含量。

例1：用盐酸-硝酸混合酸溶解试样，加入一定量的氯化钠防止
铅析出，用氯化钠和盐酸稀释液稀释，在微酸性溶液中，用EDTA滴定法测定铅的含量。

例2：使Pb生成PbSO4沉淀与其它元素分离，在pH值5.5~6.0的醋酸-醋酸钠（铵）缓冲液中，使PbSO4转化为Pb(Ac)2，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定。

（本法泛用于原矿、尾矿、精矿中含量在0.5以上的Pb）
二、分光光度法：
原理：分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波
长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。

基本定律是朗伯比尔定律。

例：以二溴羟基苯基卟啉为显色剂，配合物最大吸收波长为479nm，在最佳实验条件下绘制标准曲线，在0.06~1.00mg/ml范围内呈线性相关，线性回归方程为y=0.894x-0.022，相关系数为0.9994，摩尔吸光系数ε=2.8×105L·mol-1·cm-1，方法检出限为0.02ug/ml。

三、双波长分光光度法：
双波长分光光度法是在传统分光光度法的基础上发展起来的，它的理论基础是差吸光度和等吸收波长。

它与传统分光光度法的不同之处，在于它采用了两个不同的波长即测量波长和参比波长同时测定一个样品溶液，以克服单波长测定的缺点，提高了测定结果的精密度和准确度。

四、双硫腙分光光度法：
原理：双硫腙分光光度法是以双硫腙为螯合剂，使之与金属离子反应生成带色物质，而后用分光光度法测定该金属离子的方法。

这是环境监测中常用的一种间接、萃取分光光度法，是测定铅的常用方法，是基层单位经常采用的方法。

例：在水质标准中，采用双硫腙分光光度法对铅的测定：在pH
为8.5-9.5的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原性介质中，铅与双硫腙形成可被氯仿萃取的淡红色双硫腙铅螯合物，在510nm波长处可进行分光光度测定，从而求出铅的含量。

优缺点：不需要昂贵的仪器、准确度好、灵敏度高，对无原子吸收器的中小型水质化验室极有使用价值；此法中双硫腙与铅形成络合物的pH要求很高，该方法操作费时且使用试剂多不环保。

五、溶出伏安法：
原理：被测物质在适当的条件下电解一段时间，然后改变电极电位使富集在电极上的物质重新溶出，根据溶出过程中所得的伏安曲线
进行定量分析。

在弱碱性介质内，在预选电极电位上，将Hg2+和Pb2+沉积在预镀有汞膜的银电极上，断开恒电位电路，再使沉积在工作电极上的Pb2+与汞齐重新溶脱，绘制电位-时间曲线，进行定量测定。

铅离子在汞电极上产生灵敏的阴极络合吸附波，铅的二次导数伏安峰电流与离子质量浓度有良好的线性关系。

优缺点：此法测定水中的铅，分析速度快、抗干扰强、灵敏度高，具有较好选择性和准确度，仪器设备简单，价格适中；受试验条件的影响较大，重现性差。

六、微分电位溶出法：
微分电位溶出分析法是在溶出伏安法的基础上提出的一种新型电化学分析方法，该方法具有设备简单、操作简便、不必消化处理、干扰因素少、灵敏度高、分辨率优于伏安法等优点。

该方法可广泛应用于尿、血样及其环境样品中铅测定。

七、离子选择电极法：
原理：离子选择电极法（电位分析法）因其具有仪器简单、便于现场监测等特点，近年来已成为环境分析研究的新热点。

离子选择电极（ISE）是一种电化学传感器，其结构中有一个对特定离子具有选择性响应的敏感膜，将离子活度转换成电位信号，在一定范围内，其电位与溶液中特定离子活度的对数呈线性关系，通过与已知离子浓度的溶液比较可求得未知溶液的离子活度，按其测定过程又分为直接测
定法和间接测定法，目前大部分采用间接测定法，由于间接测定法将待测样本稀释后测定，所测离子活度更接近离子浓度。

优缺点：离子选择电极法具有标本用量少，快速准确，操作简便等优点，是目前所有方法中最为简便准确的方法；但是电极具有一定寿命，使用一段时问后，电极会老化。

目前，电位分析法已被证明具有极高的灵敏度，特别是近年来固体接触式离子选择性电极技术的发展尤为值得关注。

该技术将电极敏感膜直接覆盖在内参比金属电极表面，由于省去了电极内充液，从而消除了主离子从内充液经电极膜向样品溶液的扩散作用，有效降低了主离子通量对电极检出限的影响，提高了检测的灵敏度。

采用微加工及丝网印刷技术，固体接触式离子选择性电极目前已经向微型化、产业化方向发展。

八、极谱法：
原理：极化电极（滴汞电极）通常和极化电压负端相连，参比电极（甘汞电极）和极化电压正端相连。

当施加于两电极上的外加直流电压达到足以使被测电活性物质在滴汞电极上还原的分解电压之前，通过电解池的电流一直很小（此微小电流称为残余电流），达到分解电压时，被测物质开始在滴汞电极上还原，产生极谱电流，此后极谱电流随外加电压增高而急剧增大，并逐渐达到极限值（极限电流），不再随外加电压增高而增大。

这样得到的电流-电压曲线，称为极谱波。

极谱波的半波电位E1/2是被测物质的特征值，可用来进行定性分
析。

扩散电流依赖于被测物质从溶液本体向滴汞电极表面扩散的速度，其大小由溶液中被测物质的浓度决定，据此可进行定量分析。

示波催化极谱法的原理：一种控制电流极谱法，用示波器观察或记录极谱曲线。

常用的极化电极是悬汞电极和汞膜电极，参比电极是镀汞银电极、汞池电极或钨电极。

将220V交流正弦电压经高电阻R（约105～106Ω）调压至2V加到电解池上。

在交流电压上叠加一可调直流电压，以在0～-2V范围内提供一个固定的电位。

交流电的高电压几乎全部落在
高电阻上，通过电解池的交流电流的振幅是恒定的，主要是测定它的电流变化。

当外加电压快速变化时，离子快速转化为单质，电流急速增加，随着电压的增加，扩散层的厚度增加，使还原物质来不及扩散，导致电流急降，形成峰值电流。

例：在0.1mol/l的硼酸和0.5%的硫酸钠的混合体系中，用示波极
谱法测定酒和配制酒中铅含量，在选定条件下，极谱峰高与含量在0.25-2.5ug范围内呈良好线性关系，方法检出限为0.1ug/ml。

优缺点：此法操作简便、灵敏度高，精密度、准确度符合一般要求，但对于含量很低的地表水、地下水和饮用水等仍不能满足分析要求。

九、化学发光法：
原理：化学发光是物质在化学反应过程中，其物质分子吸收化学
能产生光的辐射现象。

化学发光法是利用化学反应产生的发光现象对组分进行分析的方法。

化学反应在反应过程中能够提供足够的能量，
至少为一种反应物的分子或原子所吸收使之处于电子激发态，当激发态回到基态时，便发出一定波长的光，而光强度取决于化学发光反应速度，而反应速度又取决于反应分子的浓度，因此，借助化学发光强度的测定可以对反应物进行定量分析。

例：基于Pb2+能置换Fe2+-EDTA中的Fe2+和Fe2+鲁米诺溶解氧所产生的化学发光反应建立测定痕量铅的新方法。

十、原子荧光分光光度法：
原理：通过测量待测元素的原子蒸气吸收光源的特征辐射后，原子的外层电子跃迁到较高能级，然后又返回基态或较低能级，同时发出与原激发辐射波长相同或不同的辐射即为原子荧光，通过测定荧光发射强度来测定待测元素的含量。

例：以氯化钾为荧光试剂，激发光谱在262.5λ/nm，发射光谱在485λ/nm，检出限在0.2umol/l，线性范围在0.02-2.0umol/l。

十一、原子吸收光谱法：
原理：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为基础的分析方法，是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。

该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。

11.1 火焰原子吸收光谱法
火焰原子吸收光谱法是测定铅最常用的方法之一。

本法快速，准
确，但对铅含量较低的样品难以满足痕量分析的要求，须对样品进行预分离富集。

目前分离富集测定金属元素的方法有螯合物吸着活性炭富集法、巯基棉或黄原脂棉分离富集法、共沉淀分离富集法等。

这些方法大大提高了检测的灵敏度。

但分离富集时，易受富集和洗脱条件的影响。

例：采用微波消化法对样品进行前处理，使用火焰原子吸收法对竹叶青酒中的Pb2+进行测定。

11.2 氢化物发生原子吸收光谱法
氢化物发生原子吸收光谱法是利用铅与初生态氢形成挥发性的氢化物(铅烷)，能够将测定元素富集，使测定的灵敏度显著提高。

但铅形成挥发性铅烷对pH值、氧化剂浓度和硼氢化钾浓度要求很高，很难控制。

11.3 无火焰原子吸收光谱法
原理：试样经灰化或酸消解后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收283.3nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与铅含量成正比，与标准系列比较定量。

例：通过对酒样进行微波消解处理后利用原子吸收分光光度计对白酒中Pb含量进行分析,建立快速准确测定白酒中Pb含量的方法。

优缺点：无火焰原子吸收光谱法具有较高的灵敏度，是测定痕量分析最有效的方法之一。

但是由于石墨管内部空间小，共存基体物质产生干扰，增大背景吸收，使测定过程吸收信号不稳定。

为消除干扰可在被测溶液中加入基体改进剂，通过化学反应使被测元素温度特性发生变化与干扰元素分离消除基体干扰。

常用基体改进剂种类很多，
不同基体须加入不同种类的基体改进剂。

十二、氢化物发生原子荧光光谱法：
原理：氢化物发生原子荧光光谱法是近几年发展起来的一种高效率、低成本原子荧光分析法，它是将氢化物发生技术与原子荧光技术有机结合起来。

优缺点：氢化物法能将元素充分富集。

具有较高的灵敏度，是测
定痕量铅分析有效的方法之一；但铅的氢化物发生对实验条件要求很高，难以掌握，且不同的样品须选择不同的氢化物发生体系。

十三、电感耦合等离子体发射光谱法：
原理：以高频电磁感应产生的高温电感耦合等离子焰炬为激发光源，样品在高温下气化、原子化并被激发，形成谱线。

铅离子具有它的的特征谱线，根据它的特征谱线和谱线的强度进行定性和定量分析。

十四、电感耦合等离子体质谱法：
原理：样品在高温下气化、原子化及离子化，然后使形成的离子
按质荷比进行分离，不同的元素有不同的质荷比，根据元素的分子离子峰进行定性和定量分析。

优缺点：电感耦合等离子体质谱法是一种高灵敏度的多元素快速
分析技术，具有使用范围广，干扰少，灵敏，线性范围宽，能同时分析多元素等优点，将成为铅测定的发展趋势。

十五、试纸法：
利用重金属离子和某些特殊显色剂的显色反应，来研制的测定环境和废水中铅离子的快速检测试纸。

检出范围是0.01-1.00mg/l
十六、比色法：
显色反应在自制的小检测管内进行，通过与标准色列的管进行比较来确定列管中铅离子的含量。

十七、酶联免疫法：
运用免疫学和生物工程技术所建立的酶联免疫吸附剂测定技术。

十八、元素分析仪/金属元素分析仪：
元素分析仪/金属元素分析仪可测定钢铁、合金及其它金属中锰、磷、硅、镍、钼、铬、钛、铜、铅、锌、铁、铝、镁、稀土等元素的分析，该类仪器一般采用目前国内先进的光栅分光技术，各项技术指标较棱镜分光光度计具有质的飞跃，透光率、吸光度，可数显直读；广泛用于冶金、机械、医疗、生物、化工、环保、科研等行业。

十九、生物传感器法：
原理：生物传感器法是根据铅离子可以与酶或其他物质发生酶抑制或络合等现象从而引起原物质中的显色剂颜色、pH值、电导率和
吸光度等发生改变，再借助电信号、光信号等加以识别，进而可以定性定量分析样品中的铅含量。

优缺点：生物传感器法具有操作快速、简便、检测成本低、响应快、灵敏度高、选择性强等优点，并且可以通过选择不同的缓冲液以减少干扰。

二十、XRD、EDX/EDS、XPS等分析
借助XRD、EDX/EDS、XPS等常用分析方法可直接对铅元素或铅的含量进行检测。

优缺点：检测过程安全、简单，操作快速、简便、响应快、灵敏度高；但是需要大型贵重的仪器设备、检测成本高。