伏安法测定饮用水中的砷

世界有数百万人受到地下水和饮用水中砷浓度升高的威胁。一种方便，简单，但可靠的光谱测定砷的替代品提供了伏安法。

砷及其化合物的各种性质，人类已经利用了一段时间：在古代，红色和黄色的硫化砷(As₂S₃或As₄ S₄)作为化妆和脱毛剂。在艺术中，砷化合物被用作颜料 - 例如在梵高的“保罗高更的自画像”(1888，见图1a)中。所谓的“SchweinfurterGrün”(铜(II)亚砷酸盐醋酸盐)赋予其背景其特有的颜色。而且，只需要使用一种药物：梅毒的第一个有效药物是砷化合物arsphenamine(1910)。众所周知的是原子序数为33的元素，但是毒素。作为饮用水中的污染物，世界各地的人们仍然在为此而苦苦挣扎。

图1b：在自然界中通常不会以纯净形式找到砷。常见的化合物是雄黄（As4S4），这里是辉锑矿和花岗岩的基质。

在文学和电影中，阿尔森已经将毒品作为前所未有的职业。在“Kabale und Liebe”中，席勒让主角费迪南德冯沃尔特和他的爱人去世。不幸的已婚夫人包法利夫人在福楼拜的同名小说中采取同样的方式。

在二十世纪四十年代的电影经典“砷和蕾丝帽子”中，两位“善良”的女士将孤独的老年男子送给阿斯尼克来拯救他们脱离自己的单调存在。由于1836年以来的砷中毒可以在死后发现，因此这个职业可能由Marshsche样本结束。

砷在地下水中的真正危险

实际上，即使没有意图，阿森斯今天仍然需要很多人的生命。农业和工业可能会增加地下水中的砷浓度。

最重要的是，特殊的地质条件是造成地球某些区域砷含量增加的原因。特别频繁受到影响的是地质上年轻的冲积地，即河流流域和大河流三角洲。由于沉积物颗粒的浸出，亚砷酸盐(AsO₃^3- )和砷酸盐(AsO₄^3-)形式的砷进入地下水，危害当地居民。

孟加拉国 - 从雨到屋檐

“危机地区”是孟加拉国。在20世纪70年代，深井建以减小由污染的表面水的疾病，如霍乱和肝炎引起的。地下水确实是微生物纯，而是含有，由于土壤中的高浓度砷的成分。世界卫生组织(世界卫生组织，简要WHO)建议的饮用水中的砷含量不得超过10微克/ L。在许多国家，包括美国和欧盟国家，这个限制是由法律规定的。

表1：一些国家的砷限制

表1列出了一些限制的概况。据估计，孟加拉国约有4500万人暴露于较高的砷浓度。大约有2000万人的生活浓度超过了50μg/ L的限值。图2显示了孟加拉国地下水中砷浓度的分布。

图2：孟加拉国四张牌表明，砷浓度在地下水超过某一值的概率

砷 - 一个共同的问题

最近的一篇刊物表明，即使是中国的大部分地区也受到这个问题的影响。基于从地质，地形和土壤条件的数据，使用统计模型预测，近20万人在区风险砷浓度增加。地下水中砷浓度升高，依照世界卫生组织也在阿根廷，智利，印度，墨西哥和美国。

极限值的观察经常通过光谱方法来监测，光谱方法通常在设备方面非常复杂。

砷的可靠和快速测定

图3：金微丝电极，由电极轴和传感器组成。

使用scTRACE Gold通过伏安法提供了一种方便而简单的替代砷的光谱测定方法(见图3)。该传感器的检出限远低于对饮用水有效的限值10μg/ L，浓度为5μg/ L时，其回收率可达95%以上。图4显示了这样一个确定 - 这里发现的砷含量是4.9微克/升。该传感器能够简单可靠地监测饮用水中的砷含量。分析时间约为每个样品10分钟。

图4：显示了具有两种标准添加剂的矿泉水中金微丝电极上的砷测定。

易于使用和经济

传感器的操作非常简单。它结合了测量所需的全部三个电极。要将其投入使用，只需将其插入电极轴，浸入样品中即可开始测定。新开发的金微丝工作电极无需精心制备和调节电极。这可以节省时间。此外，该应用程序被简化，因为不再需要评估电极是否已准备好使用。此外，丝网印刷工艺生产的参比电极和辅助电极完全免维护。

与任何电极一样，随着测定次数的增加，金微丝电极的性能也会下降。由于实际的插入式设计只取代了低成本的传感器，所以更换不成问题。这可以确保随时获得可靠的结果。用金微丝电极测定伏安砷的另一个优点是只有通过选择测量参数才能区分毒性更强的As(III)和毒性更小的As(V)。该电极可用于任何万通伏安法测试台。