砷酸根（AsO?³?）檢測技術及其應用

一、砷酸根檢測的主要項目與技術原理

1. • 原理：利用砷酸根與鉬酸銨在酸性條件下生成砷鉬雜多酸絡合物，經還原劑（如抗壞血酸）還原為鉬藍，通過測定其在特定波長（通常880 nm）下的吸光度定量。
   • 特點：成本低、操作簡便，但易受磷酸鹽等干擾，需通過調節pH或掩蔽劑（如酒石酸銻鉀）消除干擾。
   • 適用場景：實驗室水質批量分析，檢出限約0.01 mg/L。
2. • 氫化物發生-原子吸收光譜（HG-AAS）： 砷酸根需預還原為亞砷酸鹽，與硼氫化鈉反應生成氣態AsH?，通過原子化后檢測砷原子對特征譜線（193.7 nm）的吸收強度。
   • 石墨爐原子吸收（GF-AAS）： 直接檢測痕量砷（ppb級），無需氫化物發生，但需復雜基體改進劑處理樣品。
   • 優勢：靈敏度高（檢出限0.1–1 μg/L），適合痕量檢測，但設備昂貴且需專業操作。
3. • 原理：采用陰離子交換柱分離砷酸根，電導檢測器或質譜聯用（IC-MS）定量。
   • 優勢：可同時檢測多種陰離子（如Cl?、SO?²?），抗干擾能力強，適用于復雜基質（如土壤浸出液）。
   • 局限：儀器維護成本高，需抑制器消除背景電導干擾。
4. • 納米材料修飾電極： 使用金納米顆粒、石墨烯或金屬有機框架（MOFs）修飾電極，通過方波伏安法（SWV）測定砷酸根氧化還原電流。
   • 優點：便攜、快速（5分鐘內出結果），適合現場檢測，檢出限可達0.5 μg/L。
   • 挑戰：電極穩定性及抗干擾能力需優化。
5. • 功能化量子點或有機染料： 探針與砷酸根結合后熒光強度/波長變化，通過熒光光譜儀或便攜式讀數器檢測。
   • 應用：適用于生物樣品或高濁度水體，靈敏度高（nM級），但需設計特異性識別基團。

二、關鍵檢測步驟與質量控制

1. • 水體樣品：酸化保存（pH<2），過濾去除懸浮物。
   • 固體樣品（土壤/食品）：微波消解或濕法消解（HNO?-H?O?體系）釋放砷酸根。
   • 干擾消除：硫化物、有機物需通過氧化或沉淀去除。
2. • 使用國家標準物質（如GBW08605）校準，加標回收率需控制在90–110%。
   • 定期驗證儀器精度（RSD<5%）。
3. • 空白實驗：避免試劑污染。
   • 平行樣分析：確保重復性。
   • 方法對比：如分光光度法與ICP-MS交叉驗證。

三、典型應用場景與檢測標準

1. • 地表水/地下水：遵循《GB 5749-2022生活飲用水衛生標準》（砷限值0.01 mg/L）。
   • 土壤污染評估：按《GB 15618-2018土壤環境質量農用地標準》（砷風險篩選值20–40 mg/kg）。
2. • 水稻/海產品：采用HPLC-ICP-MS檢測總砷及形態（如As(III)/As(V)）。
   • 國際標準：WHO規定大米中無機砷限量為0.2 mg/kg。
3. • 排放標準：中國《GB 8978-1996污水綜合排放標準》一級標準（總砷≤0.5 mg/L）。
   • 在線監測：電化學傳感器或流動注射分析儀（FIA）實時預警。

四、技術發展趨勢

五、結語