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砷、銻、鉍、硫、硒、碲、鐵、銀、錫、鎳、鉛、鋅、鉻、鎘、鈷、硅、磷、錳檢測

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發(fā)布時間：2025-08-17 18:06:27 更新時間：2025-08-16 18:06:27

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

重金屬與非金屬元素綜合檢測：砷、銻、鉍、硫、硒、碲、鐵、銀、錫、鎳、鉛、鋅、鉻、鎘、鈷、硅、磷、錳的檢測技術解析

在環(huán)境監(jiān)測、礦產資源評估、電子廢棄物處理、冶金工業(yè)、食品安全及生物醫(yī)學研究等領域，對多種元素的精準檢測具有重要意義。其中，砷（As）、銻（Sb）、鉍（Bi）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、鐵（Fe）、銀（Ag）、錫（Sn）、鎳（Ni）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、鈷（Co）、硅（Si）、磷（P）、錳（Mn）等元素因其在自然界中廣泛存在且部分具有毒性或戰(zhàn)略價值，成為檢測重點。這些元素的含量變化不僅影響生態(tài)環(huán)境安全，還直接關系到人體健康和工業(yè)產品質量。例如，砷和鎘屬于高毒性元素，長期暴露可導致慢性中毒甚至致癌；而鎳、鉻、鋅等則是工業(yè)催化、電鍍、合金制造中不可或缺的關鍵材料。因此，建立科學、高效、準確的檢測體系，對上述元素進行定性與定量分析，已成為現(xiàn)代分析化學和質量控制的核心任務。本文將系統(tǒng)介紹這些元素的檢測項目、常用檢測儀器、典型檢測方法、以及國內外相關檢測標準，為科研人員、檢測機構及企業(yè)質量控制提供全面的技術參考。

檢測項目概述

本次檢測涵蓋18種關鍵元素，可分為以下幾類： - 有害重金屬：砷（As）、銻（Sb）、鉍（Bi）、鉛（Pb）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、鎳（Ni）、鈷（Co）——具有生物累積性和毒性，需嚴格監(jiān)控。 - 貴金屬與稀有金屬：銀（Ag）、錫（Sn）、鐵（Fe）——廣泛用于電子、電池、合金等領域。 - 非金屬元素：硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、硅（Si）、磷（P）、錳（Mn）——在半導體、光伏材料、肥料及生物代謝中扮演重要角色。 - 多功能元素：鋅（Zn）、鐵（Fe）、錳（Mn）等在環(huán)境和生物體系中具有雙重功能，既為必需元素，過量又具毒性。

常用檢測儀器

為實現(xiàn)上述元素的高靈敏度、高選擇性檢測，現(xiàn)代實驗室普遍采用以下先進分析儀器： - 電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）：適用于痕量及超痕量元素分析，檢測限可達ppt級，是檢測砷、鎘、鉛、鉻等重金屬的首選設備。 - 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）：適合中高濃度元素檢測，成本較低，適用于常規(guī)批量檢測。 - 原子吸收光譜儀（AAS）：包括火焰AAS和石墨爐AAS，對鉛、鎘、銅等元素有良好檢出能力，尤其石墨爐AAS適合極低濃度檢測。 - X射線熒光光譜儀（XRF）：非破壞性檢測，適用于固體樣品（如礦石、合金、土壤）的快速篩查，現(xiàn)場檢測便捷。 - 氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法（HG-AAS）：專用于砷、銻、硒、碲等可形成揮發(fā)性氫化物的元素，靈敏度高。 - 電感耦合等離子體-質譜聯(lián)用儀（ICP-MS/MS）：可有效消除多原子干擾，特別適用于復雜基質中痕量元素的精準測定。

典型檢測方法

根據(jù)樣品類型和檢測需求，可選擇以下主要檢測方法： - 樣品前處理：包括酸消解（如王水、HF-HNO?-H?O?體系）、微波消解、高壓密閉消解等，用于將樣品中的目標元素完全釋放。 - ICP-MS法：樣品經消解后，通過ICP-MS進行全元素掃描，實現(xiàn)多元素同步檢測，適用于環(huán)境、食品、生物組織等復雜基質。 - HG-AAS法：針對砷、硒等元素，通過添加硼氫化鈉生成氫化物，導入石英管原子化器進行檢測，檢測限低至μg/L級別。 - EDXRF（能量色散X射線熒光）：用于現(xiàn)場快速篩查，無需復雜前處理，適用于礦石、合金、電子元件等固體樣品。 - ICP-OES法：適用于濃度較高的元素（如鐵、鋅、錳、鎳等）的批量檢測，可同時分析多種元素，效率高。 - 電化學法（如陽極溶出伏安法）：適用于水中重金屬的現(xiàn)場檢測，設備便攜，適合應急監(jiān)測。

相關檢測標準

為確保檢測結果的科學性與可比性，國內外已建立一系列權威檢測標準，主要包括： - 中國國家標準（GB）： - GB 5009.11-2014《食品安全國家標準食品中鉛的測定》 - GB 5009.12-2017《食品安全國家標準食品中鎘的測定》 - GB/T 27604-2011《土壤中砷、鉛、鎘、鉻的測定電感耦合等離子體質譜法》 - GB/T 30768-2014《固體廢物硒、砷、銻、鉍、碲的測定電感耦合等離子體質譜法》 - 國際標準（ISO）： - ISO 17294-2:2016《水質—砷、硒、銻、鉍的測定—電感耦合等離子體質譜法》 - ISO 14869-1:2013《土壤中重金屬含量的測定—X射線熒光光譜法》 - 美國環(huán)保署標準（EPA）： - EPA 200.7：《水質中金屬元素的測定—石墨爐原子吸收法》 - EPA 7000B：《固體廢物中多元素的ICP-MS測定方法》 - EPA 7471：《土壤與沉積物中砷、硒、銻、鉍的氫化物發(fā)生-原子吸收法》 - 其他參考標準： - ASTM D5708-14：《土壤中金屬元素的ICP-OES測定》 - WHO《飲用水水質準則》：對鉛、砷、鎘等元素設定限值，指導檢測精度要求。

綜上所述，砷、銻、鉍、硫、硒、碲、鐵、銀、錫、鎳、鉛、鋅、鉻、鎘、鈷、硅、磷、錳等元素的檢測已形成一套完整的技術體系。通過科學選擇檢測儀器、優(yōu)化檢測方法，并嚴格遵循國內外檢測標準，可有效保障檢測數(shù)據(jù)的準確性、可靠性和可追溯性，為環(huán)境保護、資源利用與公共健康提供有力支撐。