应用报告

用拉曼显微镜识别微塑料 研究实验室必须扩大能力，对环境样本中的候选微塑料进行常规分析，以确定其来源并帮助预测对生物的影响。光谱技术非常适合聚合物鉴定。实验室拉曼光谱是共聚焦拉曼显微镜和傅立叶变换红外（FTIR）显微镜的替代品，可用于快速鉴定聚合物材料。本应用说明中使用了拉曼显微镜来识别极小的微塑料颗粒。

在下表中，列出了 90 金属离子的半波电位和峰值电位。除非另有说明，半波电位（以电压表示）均是在 25℃ 下通过滴汞电极（DME）测定的。

硝酸根的光度测定根据各自方法（水杨酸、,二甲马钱子碱、2，6-二甲基苯酚、降低硝酸铵后的Nesslers 试剂）遭受干扰，尤其局限性。在大量氯化物或含有羧基的有机成分存在下，使用硝酸根选择性电极直接光度法测定硝酸根会引起一些问题。另一方面，极谱法不仅是更加快速，而且是对化学干扰不敏感，所以可以获得更加准确的测定结果。根据样品中的基体，其测定的检测限大约为 1 mg/L。

该公报叙述了使用旋转金电极（Au RDE）采用溶出极谱法测定汞的方法。其检测限为 1 µg/L 。在适当消解后，，即使有机物含量较高的样品（废水、食物、茶制品、咖啡、烟草、生物液体、医药品）中的汞也可测定。该方法首先被用于水样品的分析。使用705紫外消解仪的紫外光解法，可用于去除样品中低浓度到中等浓度有机物，这些有机物通常也会对痕量分析产生干扰。

本 Application Bulletin 介绍使用 scTRACE Gold 电极借助阳极溶出伏安法（ASV）测定水中的砷含量。 此方法可区分总的砷浓度和三价砷（III）的浓度。 沉积时间为 60 秒时，砷的总含量指示极限为 0.9 µg/L，而三价砷（III）则为 0.3 µg/L。

本 Application Bulletin 介绍了使用 scTRACE Gold 传感器通过阳极溶出伏安法测定水样中的无机汞。沉积时间为 90 s，校准是线性的，浓度高达 30 μg/L；指示极限为 0.5 μg/L。

铜是自然界中少数以金属形式存在的金属之一。上述和铜易于冶炼的事实导致了这种金属在所谓的红铜和青铜时代已被大量使用。如今，由于其良好的导电性和其它物理性质，它比以往更为重要。对植物和动物来说，铜是一种必需的微量元素；相比之下，对细菌来说，铜是剧毒的。此 Application Bulletin 介绍了使用 scTRACE Gold 电极通过阳极溶出伏安法（ASV）测定铜。沉积时间 30 s，检测限约为 0.5μg/L。

本 Application Bulletin 介绍了根据 DIN 38406 第 17 部分通过吸附溶出伏安法（AdSV）测定铀的方法。该方法适用于地下水、饮用水、海水、地表水和冷却水的分析，在这些水质中铀浓度非常重要。当然这些方法也可以用于其他基质中的痕量分析。铀以氯冉酸络合物的形式测定。低氯化物浓度样品中指示极限约为 50 ng / L，海水中指示极限约为 1 μg/ L。只有通过负载硫酸盐的离子交换器在减少氯化物浓度后才能分析高氯含量的基质。

铁是人类饮食中必不可少的元素，并且存在于许多天然和处理过的水中。因此，世界卫生组织 (WHO) 并未发布关于铁的基于健康的指导值。地表水中铁的浓度较高可能表明存在工业废水或有铁从其他作业和污染源流出。因此，准确、快速、精确地测定环境和工业样品中的低浓度铁非常重要。这可以通过本 Application Bulletin 中描述的方法来实现。

钴是人体不可少的元素，因为它是维生素 B12 的组成部分。虽然少量过量的钴化合物对人体少有轻微的毒性，但每天 25-30 mg 的较大剂量可能会导致皮肤、肺部和胃部疾病，以及肝脏、心脏和肾脏损伤，甚至癌变。镍也是如此，镍浓度较高，会导致炎症。饮用大量含镍的水会引起不适和恶心。在欧盟，立法规定饮用水中镍浓度的限值为 0.02mg/L。使用本 应用简报 中所述的方法可以进行靠谱的测定。

通过使用直接电导检测的阳离子色谱分析法来测定海洋污水中的锂、铵、钠、钾、锰、钙、镁、锶和钡。

海洋孔隙水中包含百分之几的钠。在此类样品中进行铵离子分析需要较高的柱容量以及出色的钠铵分离能力。通过在高容量柱 Metrosep C 6 - 250/4.0 上进样 2 µL 样品既可满足这所有要求。

塔菲尔分析是一项重要的电化学技术，用于了解反应动力学。通过研究塔菲尔斜率，可以揭示电极反应中决定速率的步骤，有助于腐蚀和燃料电池等领域的研究。这种方法通过调整材料和条件来提高效率，从而帮助各行业优化工艺和改进设备性能。

在溶液中测定重金属离子是电化学非常有成效的应用之一。在本应用说明中，使用阳极溶出伏安法在自来水样中测量两种分析物的存在性。

海水中钙和镁的测定。该方法适用于苛性钠和氧化铝精炼厂中铝酸盐溶液中的钙和镁。

在海水中，溴化物是普遍存在的，其浓度约为 65 mg/L。通过对比，在饮用水和地下水中的最大溴化物浓度通常低于 0.5 mg/L。较高的溴化物含量可能会代表因肥料、路盐或工业废水而对水体造成的污染。本使用说明中描述了根据 ASTM D1246 利用溴离子选择性电极直接测定法，对水中的溴化物含量进行测定。

空气会通过曝气，使氧气融入水源中，但是有多种因素会降低水中的溶解氧（DO）含量。首先，随着水温升高，氧气会被释放到大气中。其次，氧气会被细菌和其他以有机物质为食的微生物消耗掉。最后，植物在某些情况下也会消耗氧气。当溶解氧值低于维持淡水生态系统维持生命能力的关键限值时，人类引起的变化会对地表水产生负面影响。

通过使用抑制电导检测的离子排斥色谱法、在进行英蓝基质消除后测定海水中的硼酸。

鲑鱼养殖场越来越受欢迎。强劲的人口增长增加了对鲑鱼的需求，而这反过来却又抑制了其繁殖。在开放式网箱中越来越多的鱼生活在极为局促的空间里。由于鱼的高密度聚集，使如鲑鱼虱等寄生虫会迅速繁殖。一种除虱方法是使用弱浓度的过氧化氢浴。让鲑鱼在其中治疗至 20 分钟，直至虱子脱落及死亡。尽管过氧化氢分解相对较快，但若浓度较高则对鲑鱼仍会致命。因此在治疗过程中其浓度必须始终处于规定范围内。 我们的过程分析仪进行每次滴定时仅需不到两分钟的时间。因此可在治疗过程中进行多次浓度测定，始终确保正确剂量。

采用化学抑制后电导检测的阴离子色谱法测定合成海水中的氯离子，溴离子和硫酸根。

采用化学抑制后电导检测的阴离子色谱法测定海水中的氯离子，溴离子和硫酸根。

Determination of acetate, chloride, nitrite, bromide, nitrate, phosphate, sulfate, oxalate, fumarate, and molybdate using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

«高浓度离子水»通常是含有高浓度氯离子的水（例如海水、盐水），但这也可指石化过程中产生的水样品。由于氯离子浓度高，微量离子成分的电导测定受到限制。因此，亚硝酸根、溴离子和硝酸根等微量阴离子可在大氯离子峰的下方或尾部洗脱，且在低浓度下检测受阻。但是，如 ASTM D8234 中所述，将电导和 UV / VIS 检测结合起来可以测定具有紫外活性的阴离子。在这种情况下，氯离子没有干扰作用。除了可测定高含量的氯离子外，所描述的技术还可以无干扰地同时测定痕量阴离子。

碱度非常适合用于说明水体中和酸性污染的能力。 因此它是评估污染物对生态系统影响的一项重要指标。

采用化学抑制后电导检测并在其后串接UV/VIS检测器进行检测的阴离子色谱法测定一个虾养殖场的海水中的亚硝酸根，硝酸根与磷酸根。

使用电导检测法测定海水中的亚硝酸盐、硝酸盐和溴化物会受到高氯化物浓度的影响。而 218 nm 的 UV 检测却可在不受氯化物干扰的情况下测定这三种阴离子。

由于氯化物浓度高，因此对海水中的阳离子进行离子色谱法痕量分析十分困难。与氯化物相反，亚硝酸盐、溴化物和硝酸盐可以吸收低波长范围内的紫外线辐射，这样可以对这三种阳离子进行紫外线探测。 本应用注解说明了使用氯化钠洗脱剂在 Metrosep Carb 2 - 100/4.0 型分离柱上进行分离的方法。它可以降低过剩氯的影响，实现较低的指示极限。

使用汞膜电极（MFE）采用阳极条带伏安法测定海水中浓度为ng/L范围的Cd 和 Pb。

在HMDE，采用吸附条带伏安法测定海水中的镍和钴。

Cr(III)可与diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA)形成具有电化学活性的复合物，所以Cr(VI)可在HMDE的表面进行原位反应。 根据样品制备的步骤和加入配位试剂后的等待时间，不同价态的铬可被区分:● 总活性铬 [ Cr(VI)的总浓度 and 游离的 Cr(III)]: 在加入DTPA后，测定可立即完成。● Cr(VI): 在加入添加剂DTPA和开始分析之间，需要等待30min。在等待时间中，Cr(III)-DTPA 配合物逐渐具有电化学活性。● Cr(III): 总的活性 Cr 和 Cr(VI)之间的不同.● 总铬: 紫外消解后测定总活性铬。

采用阳极溶出伏安法（ASV）用汞膜电极（MFE）在乙酸盐缓冲液中测定海水中的Cu浓度。添加镓（Gallium）以克服锌的干扰。

To reduce the toxic effects of cadmium on the human body, as well as to limit the neurotoxic effects of lead, the provisional guideline values in the World Health Organization’s «Guidelines for Drinking-water Quality» are set to a maximum concentration of 3 µg/L for cadmium and 10 µg/L for lead. The completely mercury-free Bi drop electrode takes the next step towards converting voltammetric analysis into a non-toxic approach for heavy metal detection. Using this environmentally friendly sensor for anodic stripping voltammetry (ASV) allows the simultaneous determination of Cd and Pb in drinking water. The outstanding sensitivity is more than sufficient to monitor the provisional WHO guideline values.

饮用水中铁的存在会导致难闻的味道、污渍，甚至滋生 “铁细菌”，从而堵塞管道并产生异味。时间长了，不溶性铁沉积物的形成会给许多工业和农业应用带来问题。为了避免这些问题，美国环保署（EPA）将水处理和加工厂的二级最大污染物含量（SMCL）定义为饮用水中铁的含量为 0.3 mg/L。在无毒 Bi 滴电极上对三乙醇胺铁络合物进行伏安法测定，既可以检测到极低的含量（检测限为 0.005 mg/L），也可以在高达 0.5 mg/L 的大浓度范围内进行测量。

镍污染的主要来源是电镀、冶金作业或从管道和配件中浸出。石油和化工行业的催化剂是钴的主要应用领域。在这两种情况下，金属要么直接排放，要么通过废水-河流途径进入饮用水系统。因此，欧盟立法规定饮用水中的镍浓度限值为 20 µg/L。无毒 铋滴电极的独特性能与 AdSV 相结合，使其在灵敏度方面表现非常好。

由于镍和钴的毒性和对人体健康的不利影响，须控制其在饮用水中的浓度。因此，欧盟立法规定饮用水中镍的限值为 20 µg/L。目前，世界卫生组织的《饮用水水质指南》中镍的暂定指导值为最高浓度 70 微克/升。使用 884 专业 伏安极谱仪监测镍和钴的浓度时，采用的是在玻璃碳电极（GC-RDE）上同时测定镍和钴浓度的方法，该电极由 Bi 薄膜修饰。

为了减少镉对肾脏、骨骼和呼吸系统的毒性影响以及铅对神经系统的毒性影响，世界卫生组织（WHO）的《饮用水水质指南》将镉和铅的最高浓度分别设定为 3 µg/L 和 10 µg/L。 在原位汞膜改性玻璃碳电极上采用功能强大的阳极剥离伏安 (ASV) 技术，足以监测世界卫生组织提出的饮用水中镉和铅的指导值。.

目前还没有锌的健康指导值。不过，为了保持优质的市政饮用水，美国环境保护局（US-EPA）将最高浓度设定为 5 mg/L。地表水和地下水中的锌浓度通常在 10-40 μg/L 之间，自来水中的锌浓度最高可达 1 mg/L。 在原位汞膜修饰的玻璃碳电极上进行阳极溶出伏安法（ASV）测定饮用水中的锌含量，可替代原子吸收光谱法（AAS）。

世界卫生组织（WHO）《饮用水水质指南》中铬的指导值为 50 µg/L。这里需要注意的是，铬的浓度通常用总铬来表示，而不是用铬（III）或铬（VI）来表示。铬（VI）会导致遗传物质发生变化，其浓度远远低于铬（III）。在使用 DTPA 作为络合剂的原位汞膜改性玻璃碳电极上，非常大的吸附溶出伏安法（AdSV）技术可用于测定这种低浓度的铬。

地表水中的铊含量是工业废水的一个指标，一旦被人体吸收会严重危害健康。在经过银膜修饰的 scTRACE Gold 上使用阳极溶出伏安法可以轻松监测铊的浓度。这种无毒方法可测定 10-250 µg/L 之间的铊浓度，可使用 946 便携式重金属快速分析仪进行测定。

锑的毒性取决于其氧化状态：锑（III）的毒性高于锑（V）。由于锑具有致癌性，欧盟法律规定其浓度为 5 µg/L，世界卫生组织（WHO）规定饮用水中锑(III)的最大限值为 20 µg/L。采用阳极溶出伏安法进行直接测定，是监测饮用水中锑(III)浓度的快速（分析时间不超过 10 分钟）和超灵敏工具。可在实验室使用 884 专业型 VA 进行测量，也可在现场使用 946 便携式重金属快速分析仪进行测量。

世界卫生组织（WHO）《饮用水水质指南》中总铬的指导值为 50 µg/L。铬（VI）比其三价形式（铬（III））毒性更强，含量也更低。因此，需要一种可靠而灵敏的方法来监测饮用水中的铬浓度。汞膜修饰的 scTRACE Gold 可用于监测铬（VI），操作简便，稳定性高。

世界卫生组织（WHO）的《饮用水水质指南》将镉和铅的临时指导值分别设定为 3 µg/L 和 10 µg/L。在经过原位汞膜修饰的瑞士万通 DropSens 丝网印刷电极（SPE）上采用阳极溶出伏安法（ASV）技术，可同时检测出这两种元素低至 0.3 微克/升的浓度。这适用于监测世界卫生组织的指导值。这种方法的主要优势在于其创新性和高性价比的丝网印刷电极

世界人口的快速增长导致了急剧增加的能源和资源消耗以及消费品和化学品的生产。据估计，市场上有 1700 万化学化合物，其中 10 万以产业规模进行生产。有许多物质会进入环境中。这需要灵敏的分析方法和高性能的分析仪器。在水和土壤分析中，pH 值、电导率和需氧量均为重要的特征值。前二者可快速测定；最后一项中通常会使用在多种单项测定中所应用的滴定法。本文将介绍水和土壤分析中的一些重要标准兼容的测定方法。

离子色谱与电感耦合等离子体质谱结合 (ICP/MS) 可得到一个性能强大的测量系统，能够处理具有特别要求的分析工作。例如，它能可靠地测定元素成分、氧化状态和化学键。得到的这些信息可用于（例如）评估药品、环境样品、水样品、食品和饮料的毒性。

«溶解氧»是指在一定条件下溶解在液相中的氧分子(O2) 的量。在本白皮书中，对两种不同的溶解氧分析方法（滴定法和直接测量法）进行了比较和对比，以帮助分析人员确定哪种方法更适合其特定应用。在这里，我们主要关注测定水中溶解 O2。然而，同样的原则也适用于其他液相，例如非酒精或酒精性饮料。 （电位滴定仪）

离子测量可以通过几种不同的方式进行，例如离子色谱 (IC)、电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP-OES) 或原子吸收光谱 (AAS)。其中每一项都是分析实验室中成熟、广泛使用的方法。然而，初始成本相对较高。 相比之下，使用离子选择电极 (ISE) 进行离子测量是这些昂贵技术的一种很有前途的替代方案。本 White Paper 介绍了在应用标准加入或直接测量时可能遇到的挑战以及如何克服这些挑战，以便分析人员对此类分析更有信心。

This White Paper presents four different «green» sensors: the scTRACE Gold, screen-printed electrodes, the glassy carbon electrode, and the Bi drop electrode from Metrohm that can be used to determine low concentrations of heavy metals in different sample matrices, such as boiler feed water, drinking water, and sea water.