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鉍和砷檢測

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

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

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，其檢測在多個領域具有重大意義。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)（用于合金和半導體）和化妝品中。然而，過量攝入仍可能引發(fā)健康問題，如腎損傷。相比之下，砷是一種劇毒元素，常見于自然水源（如地下水污染）、農業(yè)（農藥殘留）和工業(yè)廢物中，長期暴露可導致皮膚癌、心血管疾病和神經系統(tǒng)損傷。因此，準確檢測鉍和砷的濃度對于保障公共衛(wèi)生、食品安全、環(huán)境保護和工業(yè)安全至關重要。例如，在環(huán)境監(jiān)測中，需要識別水體或土壤中的砷污染源；在醫(yī)藥質量管控中，必須確保鉍制劑的安全性；在食品行業(yè)，砷殘留（如大米中的無機砷）必須符合國際限量標準。隨著全球對健康風險意識的提升，各國監(jiān)管機構如世界衛(wèi)生組織（WHO）和美國環(huán)保署（EPA）已制定嚴格規(guī)范，促使檢測技術不斷進步。本篇文章將重點探討鉍和砷檢測的核心內容，包括檢測項目、檢測儀器、檢測方法和檢測標準，旨在為相關從業(yè)人員提供系統(tǒng)參考。

檢測項目

鉍和砷的檢測項目覆蓋廣泛的應用場景。對于鉍，主要項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)原料的純度評估（例如合金生產中的質量控制），以及環(huán)境樣品中的鉍水平監(jiān)測（如廢水處理廠的排放檢測）。這些項目旨在確保產品安全性和合規(guī)性，防止鉍過量造成的健康風險。砷的檢測項目則更側重于風險評估，常見包括飲用水中的總砷和形態(tài)分析（特別關注無機砷如亞砷酸鹽的毒性），食品中的砷殘留檢測（如谷物、海產品），土壤和沉積物中的污染評估，以及工業(yè)過程（如采礦）中的廢物監(jiān)控。此外，生物樣本（如血液或尿液）中的砷暴露檢測也用于流行病學研究。這些項目通常依據(jù)特定需求設計目標濃度范圍，例如飲用水砷限量通常設定在10 μg/L以下，以符合WHO指南。

檢測儀器

檢測鉍和砷依賴于先進的儀器技術，確保高靈敏度和準確性。常用儀器包括原子吸收光譜儀（AAS），它通過元素特征波長吸收測量濃度，適用于鉍和砷的常規(guī)分析，性價比高但需樣品前處理。電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）是高端選擇，能同時檢測多種元素，檢出限低至ppt級（如砷在0.1 μg/L），適合復雜基質如生物樣品。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，分離無機砷和有機砷化合物。紫外線–可見分光光度計（UV-Vis）則用于比色法檢測，通過顯色反應定量，操作簡便但靈敏度較低。此外，便攜式X射線熒光儀（XRF）常用于現(xiàn)場快速篩查，而電化學分析儀（如伏安法）適用于實驗室精密測量。這些儀器通常配備自動化系統(tǒng)和軟件，提升效率和可靠性，例如ICP-MS結合碰撞池技術減少干擾。

檢測方法

檢測方法針對鉍和砷的特性設計，強調樣品前處理和定量技術。對于鉍，常用方法包括原子吸收光譜法（AAS），通過火焰或石墨爐原子化測量；分光光度法利用絡合劑（如硫脲）顯色后比色；以及電化學法如陽極溶出伏安法（ASV），適用于低濃度檢測。砷的檢測方法更側重于毒物形態(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，靈敏度高；電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）直接定量總砷；高效液相色譜-質譜聯(lián)用（HPLC-MS）分離不同砷物種。樣品前處理是關鍵步驟：通常采用酸消化（如硝酸-過氧化氫混合液）或微波輔助消解分解有機基質；固體樣品需研磨和萃取；水質樣品可能用固相萃取濃縮。方法選擇基于檢測限要求，例如HG-AFS對砷的檢出限可達0.01 μg/L，而簡易測試試紙用于現(xiàn)場快速篩查但精度較低。

檢測標準

鉍和砷的檢測必須遵循嚴格的國際和國家標準，以確保結果的可比性和合法性。關鍵標準包括中國的GB 5009.11-2014（食品中總砷及無機砷的測定方法），規(guī)定了HPLC-AFS等技術的操作流程；美國的EPA方法如EPA 6010C（ICP-MS測定金屬元素）和EPA 200.8（水質砷檢測）。國際標準如ISO 17294-2（水質-ICP-MS法）和ISO 11885（水質-ICP-OES法）提供全球通用框架。針對鉍，標準如GB/T 5009.74-2003（食品添加劑中鉍的測定）和ASTM E1834（合金中鉍含量分析）規(guī)范了AAS和分光光度法應用。這些標準詳細定義了樣品采集、保存、前處理、儀器校準、質量控制（如加標回收率和空白試驗）和數(shù)據(jù)報告要求。例如，WHO飲用水指南限砷為10 μg/L，檢測必須使用認證方法并定期參與實驗室間比對（如ISO 17025認證）。遵守標準不僅預防假陽性/假陰性，還支持法規(guī)執(zhí)行和風險評估。