يعد تحديد تركيز المعادن الثقيلة في عينات الأرض أمرًا بالغ الأهمية لتقييم التلوث البيئي والمخاطر الصحية المحتملة. توفر الكيمياء التحليلية مجموعة من الطرق لتحديد هذه المعادن بدقة.
تحديد تركيز المعادن الثقيلة في العينات الأرضية
- جمع العينات: تتمثل الخطوة الأولى في جمع عينات أرضية تمثيلية من الموقع المطلوب. يجب أن تضمن طريقة الجمع الحد الأدنى من التلوث وتحافظ على سلامة العينة.
- تحضير العينة: يجب تحضير العينات المجمعة قبل التحليل. يتضمن هذا عادةً تجفيف العينة وطحنها وتجانسها لتحقيق عينة فرعية تمثيلية.
- الهضم: لاستخراج المعادن الثقيلة من عينات الأرض ، يتم الهضم. يتضمن الهضم معالجة العينة بحمض مناسب أو خليط من الأحماض لإذابة المعادن وتحويلها إلى شكل قابل للذوبان ومناسب للتحليل. تشمل الأحماض شائعة الاستخدام حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك ومزيج من النيتريك وحمض الهيدروكلوريك (أكوا ريجيا).
- التحليل الآلي: بعد الهضم ، يتم تحديد تركيز المعادن الثقيلة باستخدام تقنيات آلية مختلفة. يتم استخدام مطياف الانبعاث الذري للبلازما المقترن حثيًا (ICP-AES) وقياس طيف كتلة البلازما المقترن بالحث (ICP-MS) على نطاق واسع لحساسيتهما وقدرتهما على اكتشاف معادن متعددة في وقت واحد. توفر هذه التقنيات بيانات كمية عن طريق قياس الانبعاث المميز أو أطياف الكتلة للمعادن.
- المعايرة: المعايرة ضرورية لتقدير دقيق للكميات. يتم تحليل سلسلة من معايير المعايرة ذات التركيزات المعروفة للمعادن الثقيلة جنبًا إلى جنب مع العينات. تُستخدم استجابة الأداة لهذه المعايير لإنشاء منحنى أو معادلة معايرة ، والتي تربط إشارة الجهاز بتركيز المعادن الثقيلة.
- مراقبة الجودة: لضمان دقة النتائج وموثوقيتها ، يتم تضمين تدابير مراقبة الجودة مثل العينات الفارغة والنسخ المكررة والمواد المرجعية المعتمدة (CRMs) في التحليل. تساعد هذه التدابير في تحديد وتصحيح أي أخطاء تحليلية أو تحيزات.
- تحليل البيانات وإعداد التقارير: أخيرًا ، يتم حساب تركيز المعادن الثقيلة في عينات الأرض بناءً على منحنى المعايرة ، ويتم الإبلاغ عن النتائج جنبًا إلى جنب مع أي شكوك مرتبطة بها. قد يتضمن تفسير البيانات مقارنة التركيزات التي تم الحصول عليها مع المبادئ التوجيهية التنظيمية أو المعايير البيئية.
من المهم ملاحظة أن التفاصيل والتقنيات المحددة المستخدمة قد تختلف اعتمادًا على المعادن الثقيلة المستهدفة ، ومصفوفة العينة وقدرات المختبر. تعد الصيانة الدورية للأجهزة والتخلص المناسب من النفايات والالتزام ببروتوكولات السلامة ضرورية طوال عملية التحليل.
