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鉍和砷檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-29 20:58:32 更新時(shí)間：2025-07-28 20:58:32

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

鉍（Bismuth, Bi）和砷（Arsenic, As）是兩種在環(huán)境和工業(yè)中廣泛存在的元素，其檢測(cè)在多個(gè)領(lǐng)域具有重大意義。鉍作為一種低毒性金屬元素，常用于醫(yī)藥（如鉍制劑用于治療消化系統(tǒng)疾?。?、電子工業(yè)（用于合金和半導(dǎo)體）和化妝品中。然而，過(guò)量攝入仍可能引發(fā)健康問(wèn)題，如腎損傷。相比之下，砷是一種劇毒元素，常見(jiàn)于自然水源（如地下水污染）、農(nóng)業(yè)（農(nóng)藥殘留）和工業(yè)廢物中，長(zhǎng)期暴露可導(dǎo)致皮膚癌、心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)損傷。因此，準(zhǔn)確檢測(cè)鉍和砷的濃度對(duì)于保障公共衛(wèi)生、食品安全、環(huán)境保護(hù)和工業(yè)安全至關(guān)重要。例如，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，需要識(shí)別水體或土壤中的砷污染源；在醫(yī)藥質(zhì)量管控中，必須確保鉍制劑的安全性；在食品行業(yè)，砷殘留（如大米中的無(wú)機(jī)砷）必須符合國(guó)際限量標(biāo)準(zhǔn)。隨著全球?qū)】碉L(fēng)險(xiǎn)意識(shí)的提升，各國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)如世界衛(wèi)生組織（WHO）和美國(guó)環(huán)保署（EPA）已制定嚴(yán)格規(guī)范，促使檢測(cè)技術(shù)不斷進(jìn)步。本篇文章將重點(diǎn)探討鉍和砷檢測(cè)的核心內(nèi)容，包括檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)儀器、檢測(cè)方法和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，旨在為相關(guān)從業(yè)人員提供系統(tǒng)參考。

檢測(cè)項(xiàng)目

鉍和砷的檢測(cè)項(xiàng)目覆蓋廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。對(duì)于鉍，主要項(xiàng)目包括藥品中的鉍含量分析（如鉍制劑在胃藥中的殘留），工業(yè)原料的純度評(píng)估（例如合金生產(chǎn)中的質(zhì)量控制），以及環(huán)境樣品中的鉍水平監(jiān)測(cè)（如廢水處理廠的排放檢測(cè)）。這些項(xiàng)目旨在確保產(chǎn)品安全性和合規(guī)性，防止鉍過(guò)量造成的健康風(fēng)險(xiǎn)。砷的檢測(cè)項(xiàng)目則更側(cè)重于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，常見(jiàn)包括飲用水中的總砷和形態(tài)分析（特別關(guān)注無(wú)機(jī)砷如亞砷酸鹽的毒性），食品中的砷殘留檢測(cè)（如谷物、海產(chǎn)品），土壤和沉積物中的污染評(píng)估，以及工業(yè)過(guò)程（如采礦）中的廢物監(jiān)控。此外，生物樣本（如血液或尿液）中的砷暴露檢測(cè)也用于流行病學(xué)研究。這些項(xiàng)目通常依據(jù)特定需求設(shè)計(jì)目標(biāo)濃度范圍，例如飲用水砷限量通常設(shè)定在10 μg/L以下，以符合WHO指南。

檢測(cè)儀器

檢測(cè)鉍和砷依賴于先進(jìn)的儀器技術(shù)，確保高靈敏度和準(zhǔn)確性。常用儀器包括原子吸收光譜儀（AAS），它通過(guò)元素特征波長(zhǎng)吸收測(cè)量濃度，適用于鉍和砷的常規(guī)分析，性價(jià)比高但需樣品前處理。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）是高端選擇，能同時(shí)檢測(cè)多種元素，檢出限低至ppt級(jí)（如砷在0.1 μg/L），適合復(fù)雜基質(zhì)如生物樣品。高效液相色譜-原子熒光光譜儀（HPLC-AFS）專門用于砷形態(tài)分析，分離無(wú)機(jī)砷和有機(jī)砷化合物。紫外線–可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-Vis）則用于比色法檢測(cè)，通過(guò)顯色反應(yīng)定量，操作簡(jiǎn)便但靈敏度較低。此外，便攜式X射線熒光儀（XRF）常用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查，而電化學(xué)分析儀（如伏安法）適用于實(shí)驗(yàn)室精密測(cè)量。這些儀器通常配備自動(dòng)化系統(tǒng)和軟件，提升效率和可靠性，例如ICP-MS結(jié)合碰撞池技術(shù)減少干擾。

檢測(cè)方法

檢測(cè)方法針對(duì)鉍和砷的特性設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)樣品前處理和定量技術(shù)。對(duì)于鉍，常用方法包括原子吸收光譜法（AAS），通過(guò)火焰或石墨爐原子化測(cè)量；分光光度法利用絡(luò)合劑（如硫脲）顯色后比色；以及電化學(xué)法如陽(yáng)極溶出伏安法（ASV），適用于低濃度檢測(cè)。砷的檢測(cè)方法更側(cè)重于毒物形態(tài)，例如氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法（HG-AFS），生成揮發(fā)性氫化物后檢測(cè)，靈敏度高；電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）直接定量總砷；高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-MS）分離不同砷物種。樣品前處理是關(guān)鍵步驟：通常采用酸消化（如硝酸-過(guò)氧化氫混合液）或微波輔助消解分解有機(jī)基質(zhì)；固體樣品需研磨和萃取；水質(zhì)樣品可能用固相萃取濃縮。方法選擇基于檢測(cè)限要求，例如HG-AFS對(duì)砷的檢出限可達(dá)0.01 μg/L，而簡(jiǎn)易測(cè)試試紙用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查但精度較低。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

鉍和砷的檢測(cè)必須遵循嚴(yán)格的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以確保結(jié)果的可比性和合法性。關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)包括中國(guó)的GB 5009.11-2014（食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定方法），規(guī)定了HPLC-AFS等技術(shù)的操作流程；美國(guó)的EPA方法如EPA 6010C（ICP-MS測(cè)定金屬元素）和EPA 200.8（水質(zhì)砷檢測(cè)）。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如ISO 17294-2（水質(zhì)-ICP-MS法）和ISO 11885（水質(zhì)-ICP-OES法）提供全球通用框架。針對(duì)鉍，標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 5009.74-2003（食品添加劑中鉍的測(cè)定）和ASTM E1834（合金中鉍含量分析）規(guī)范了AAS和分光光度法應(yīng)用。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了樣品采集、保存、前處理、儀器校準(zhǔn)、質(zhì)量控制（如加標(biāo)回收率和空白試驗(yàn)）和數(shù)據(jù)報(bào)告要求。例如，WHO飲用水指南限砷為10 μg/L，檢測(cè)必須使用認(rèn)證方法并定期參與實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)（如ISO 17025認(rèn)證）。遵守標(biāo)準(zhǔn)不僅預(yù)防假陽(yáng)性/假陰性，還支持法規(guī)執(zhí)行和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。