[发明专利]一种改进的电化学分析方法及应用

说明书

本发明提供了一种改进的电化学分析方法，是关于（洁净的）海水或淡水中的Pb是μg/L级，还是ng/L级的分析方法，包括改进的阳极溶出伏安分析方法和改进的电位溶出法分析方法，改进的电化学分析方法中富集反应为Rⁿ⁺+Nⁿ⁺+ne(+Hg)→R(Hg)+N(Hg)R N，即富集到液态汞中的Zn、Cd、Pb和Cu汞齐，会与富集到液态汞中的干扰汞齐重新结合反应。本发明提供了一种比电感耦合等离子体质谱法（ICP‑MS）定量检出海水或淡水中的Pb浓度更低，更准确的分析方法，一种比现有的阳极溶出伏安法富集反应与溶出反应的测量原理，测量的海水或淡水样品中的Cd、Pb和Cu定量检出的浓度更低，更准确的分析方法。

技术领域

本发明属于重金属检测技术领域，特别涉及一种改进的电化学分析方法及应用。

背景技术

作为分析方法分为非标准的分析方法和标准的分析方法两种。非标准的分析方法通常没有经过国家有关部门的专家科学的认证，比如由许昆灿等编《海洋污染物分析方法》中关于阳极溶出伏安法测量海水样品中Cd、Pb和Cu的分析方法，非标准的分析方法具有可比性较差，不具权威性等缺点。标准分析方法是经过国家有关部门的专家科学的验证的分析方法，比如国标GB 17378.4-2007《海洋监测规范》中，测量海水中的Pb等，标准分析方法具有较好的可比性、准确性和权威性，只有标准分析方法可在环境监测和执法中应用。

我国虽然采用标准的分析方法对海水或淡水样品中重金属的监测或测量有几十年的历史，但是现有的标准分析方法唯独测量海水样品及淡水样品中的Pb，常常发生再现性差现象，这也是国内外几十年没有解决的世界性难题。在过去的几十年我国测量(洁净)海水或淡水中的Pb，主要采用了以下的三种标准分析方法：

1)20世纪7-80年代，我国主要采用极谱仪作为分析仪器，对应的分析方法是阳极溶出伏安法，在《水和废水监测分析方法》(第四版)中，阳极溶出伏安法测量淡水中的Pb，在300S的富集时间条件下，检测下限可达0.5μg/L，即定量检出浓度为0.5μg/L。在国标GB17378.4-2007《海洋监测规范》中，阳极溶出伏安法测量海水中的Pb检出限0.3μg/L，即Pb定量检出浓度为3μg/L，需要指出的是检出限是指定性检出浓度，若换算成定量检出浓度两者差一个数量级。从技术指标可以看出，阳极溶出伏安法属于一种具备μg/L级定量检出能力的分析方法，优点：样品不需要处理，可以直接测量的海水或淡水中的Zn、Cd、Pb和Cu；缺点：再现性差。

2)由于阳极溶出伏安法存在再现性差的的原因，20世纪90年代后，我国逐步淘汰了极谱仪，采用更先进无火焰原子吸收分光光度仪或称为石墨炉原子吸收分光光度仪作为分析仪器，对应的分析方法是无火焰原子吸收分光光度法，在国标GB/T5750.6-2006中，无火焰原子吸收分光光度法测量淡水中 Pb的最低检测质量浓度为2.5μg/L，即定量检出浓度为2.5μg/L。在国标GB 17378.4-2007《海洋监测规范》中，无火焰原子吸收分光光度法测量海水中的Pb检出限0.03μg/L，即Pb定量检出浓度为0.3μg/L，从技术指标可以看出，无火焰原子吸收分光光度法同样属于一种具备μg/L级定量检出能力的分析方法，优点：测量淡水样品中的Cd、Pb和Cu，样品不需要处理，可以直接测量，测量的过程简单快速。缺点；唯独测量海水样品或淡水样品中的Pb，常常发生再现性差现象。

3)电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)，是目前国内外专家公认的最权威的重金属标准分析方法，在HY/T147.1-2003《海洋监测技术规程》中，海水中Pb检出限为0.07μg/L，即定量检出浓度仅为 0.7μg/L，该技术指标比无火焰原子吸收分光光度法定量检出浓度0.3μg/L略低。在国标 GB/T5750.6-2006中，ICP-MS测量淡水中Pb，最低检测质量浓度为0.07μg/L，即定量检出浓度为0.07 μg/L。缺点是：相对昂贵，成本很高，是一种高端分析仪器。