《铊环境分析化学方法》系统地介绍铊的基本物理化学性质，生物毒性，社会用途，宇宙、地球丰度及其在环境介质中的分布。**论述铊的各类分析方法及使用条件，检测范围和检测限，相对**度，各类分析方法的基本原理和发展历史，以及各类分析方法在环境科学研究与环境污染治理中的应用。

第1 章绪论
1.1 铊的发现及基本理化性质
铊是一种金属元素，化学符号Tl，英文thallium，源自希腊文thallos，意为嫩芽，因它在光谱中的亮黄谱线带有新绿色彩而得名。铊是人类发现的第62 个化学元素，在1861 年发现于*初工业生产的废弃物—硫酸生产废渣。发现人是英国**化学家和物理学家克鲁克斯（Sir William Crookes，1832～1919 年），他于1859 年创办并主编《化学新闻》，1863 年当选英国**学会会员，1913～1915 年任英国**学会会长。几乎同一时间段，铊的另一个发现人是法国里尔大学的化学教授K.A. 拉米（1820～1878）。拉米于1862 年初在硒样品光谱中发现了以前从未看到过的绿色谱线，当时他并不知道克鲁克斯发现了类似的绿色谱线。他用本生蓄电池**从铊的氯化物中获得了金属铊。他比克鲁克斯较早成功地确定了铊的物理和化学属性，并认为它是金属，且准确地确定了铊元素的原子量、原子价态。拉米也是**个在动物身上进行铊的毒性研究的科学家，他的论文《论新元素铊的存在》发表于1862 年6 月23 日。这篇文章清楚显示，拉米已经证实了铊元素的金属性质，与克鲁克斯相比，他提炼出了更多的铊，从而使他能够更加充分地研究该元素的属性。拉米证明，铊一方面表现出类似铅的特性，另一方面又表现出碱金属的特性。他详细地描述了新元素的物理属性，并且指出它的特殊性就是火焰的鲜绿色彩。拉米研究铊及其化合物的起点是氯化铊，而且指出铊蕴藏在生产硫酸所用的多种黄铁矿样品中。在1862 年12 月发表的第二篇论文中，拉米详细地描述了铊盐、氯化盐和过氧化盐的提炼和化学性能。因此，拉米是独立地并且是和克鲁克斯同时经历了探索新元素的相同过程，尽管他公布实验结果比较少，也比较晚，但他的实验和对实验结果的解释更加准确。
关于发现铊的优先权论战，引起了人们的广泛兴趣，尤其是在英国，这场论战在《泰晤士报》《柳叶刀》《雅典娜神庙》《化学师与药技师》等知名报刊及克鲁克斯的杂志《化学新闻》上大量报道。两人之间有关发现新元素的荣誉之争直到1863 年6 月克鲁克斯获选为英国**学会会士之后才逐渐消退。
需要指出的是，克鲁克斯在英国**学会发表的讲演中公正地划清了发现铊的优先功绩，两人各得其所。克鲁克斯承认自己的法国同行拉米在研究铊的化学属性和提炼纯金属铊锭中取得的重大功绩。
有关铊元素发现的事件过程总结于表1.1 中。
表1.1 铊元素发现大事记
事件时间发现者及其实验过程或相关史实
1861 年3 月5 日克鲁克斯致函本生表明观察到一种未知的绿色谱线，并指明有可能是发现的新元素
铊是无味无臭的金属，白色、重而柔软，熔点303.5 ℃，沸点1 457 ℃，在20 ℃时的密度为11.85 g/cm3。铊属于剧毒高危重金属，是*毒的稀有金属元素之一，Tl 离子及化合物都有毒，国内外有关铊中毒的事件时有发生，严重的铊中毒会导致神经受损成为植物人或死亡。
铊位于元素周期表中第六周期的第三主族，外层电子构型为6s26p1 ，具有六方密堆积结构，它的基本物理化学特性见表1.2（王春霖，2010 ；杨春霞，2004）。

目录 第1 章 绪论 1 1.1 铊的发现及基本理化性质 1 1.2 铊的地球化学特性 4 1.3 铊的生理毒性 5 1.4 铊的应用 8 参考文献 10 第2 章铊的丰度分布及环境分析意义 13 2.1 铊的宇宙丰度与陨石丰度 13 2.2 铊的地球化学分布 15 2.3 铊在环境介质中的分布 19 2.3.1 铊在水体中的分布 19 2.3.2 铊在土壤中的分布 20 2.3.3 铊在大气中的分布 23 2.3.4 铊在植物和动物中的分布 24 2.4 铊的环境分析意义 30 参考文献 32 第3 章环境介质中铊样品的采集和前处理方法 38 3.1 环境空气和废气的采集和处理 38 3.1.1 点位布设基本原则 38 3.1.2 点位布设的技术要求 38 3.1.3 样品采集和保存 39 3.1.4 试样制备 39 3.1.5 记录填写 39 3.1.6 数值修约 40 3.2 地表水、地下水和污水的采集和处理 40 3.2.1 样品采集的基本要求 40 3.2.2 样品采集和保存 40 3.2.3 试样制备 41 3.3 土壤和沉积物的采集和处理 41 3.3.1 土壤点位布设基本原则 41 3.3.2 土壤布点方法 42 3.3.3 土壤样本量计算 43 3.3.4 土壤样品采集 43 3.3.5 沉积物样品的采集 45 3.3.6 样品制备 45 3.3.7 试样制备 46 3.4 农、畜、水产品采集和处理 47 3.4.1 农作物样品采集基本要求 47 3.4.2 农作物监测点布设 47 3.4.3 农作物样品采集 48 3.4.4 畜禽、水产品样品采集 48 3.4.5 样品制备 49 3.4.6 试样制备 49 3.5 固体废物的采集和处理 50 3.5.1 固体废物样品采集 50 3.5.2 固体废物样品制备 52 3.5.3 固体废物试样制备 52 3.6 其他样品的采集与处理 53 第4 章铊的光度分析法 54 4.1 铊的分光光度法 54 4.1.1 分光光度法的原理 54 4.1.2 分光光度法的显色体系 57 4.1.3 分光光度法检测铊的技术 62 4.1.4 紫外-可见分光光度计 66 4.1.5 分光光度法分析铊的实例 70 4.2 铊的荧光光度法 77 4.2.1 荧光光度法的原理 77 4.2.2 铊的荧光光度分析法 80 4.2.3 荧光光度法测量铊的实例 85 4.3 铊的化学发光法 87 4.3.1 化学发光法的原理 87 4.3.2 化学发光法的分类和铊的化学发光分析 88 4.3.3 化学发光法分析铊的实例 89 参考文献 91 第5 章铊的原子吸收光谱法 94 5.1 原子吸收光谱法的发展 94 5.1.1 **阶段：原子吸收现象的发现与科学解释 94 5.1.2 第二阶段：原子吸收光谱仪器的产生 94 5.1.3 第三阶段：电热原子吸收光谱仪器的产生 95 5.1.4 第四阶段：原子吸收分析仪器的发展 96 5.2 原子吸收光谱法的基本原理 96 5.2.1 共振线和吸收线 96 5.2.2 谱线轮廓与谱线展宽 97 5.2.3 积分吸收和峰值吸收 98 5.3 原子吸收光谱仪的结构组成 99 5.3.1 光源系统 99 5.3.2 原子化系统 102 5.3.3 分光系统 106 5.3.4 检测系统 107 5.4 原子吸收光谱法的优劣分析 109 5.4.1 原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法 109 5.4.2 原子吸收光谱法的优点与局限性 114 5.5 原子吸收光谱法应用实例 115 5.5.1 环境样品 115 5.5.2 地质样品 117 5.5.3 食品样品 119 5.5.4 生物样品 120 5.6 原子吸收光谱法发展趋势 121 参考文献 121 第6 章铊的电化学分析法 124 6.1 概述 124 6.1.1 电化学分析法的特点和分类 124 6.1.2 电化学分析法发展中的重要事件 126 6.2 铊的极谱分析法 127 6.2.1 极谱分析法的原理与特点 127 6.2.2 极谱分析法的依据 129 6.2.3 极谱分析法的分类和分析装置 132 6.3 铊的极谱分析技术 136 6.3.1 重叠伏安峰的分辨方法 136 6.3.2 提高灵敏度和选择性的方法 139 6.3.3 极谱法分析铊的实例 141 6.4 铊的溶出伏安法 144 6.4.1 溶出伏安法的原理 144 6.4.2 溶出伏安法的分类和分析装置 145 6.4.3 溶出伏安法分析铊的实例 146 6.5 铊的电化学分析新技术 150 6.5.1 化学修饰电极 151 6.5.2 电化学传感器 155 6.5.3 纳米材料与新铊传感器 161 参考文献 167 第7 章铊的电感耦合等离子体质谱分析法与电感耦合等离子体原子发射光谱分析法 170 7.1 ICP-MS 分析法概述 170 7.1.1 ICP-MS 发展史上的重要里程碑 170 7.1.2 ICP-MS 的发展 170 7.1.3 ICP-MS 的应用进展 170 7.2 ICP-MS 分析法基本原理 171 7.2.1 基本原理 171 7.2.2 基本组成 171 7.2.3 分析方法的特点 179 7.2.4 干扰及消除 179 7.3 ICP-MS 分析法的应用 180 7.3.1 环境监测 181 7.3.2 食品** 185 7.3.3 生物及医学 185 7.3.4 岩矿分析 187 7.4 ICP-AES 分析法概述 188 7.4.1 等离子体原子发射光谱的发展 188 7.4.2 ICP 光谱仪 188 7.4.3 发射光谱分析原理 189 7.4.4 发射光谱分析应用 189 7.5 ICP-MS 和ICP-AES 的质量控制与管理 191 7.5.1 空白试验 191 7.5.2 定量校准 191 7.5.3 精密度控制 192 7.5.4 准确度控制 192 7.5.5 留样复测 193 7.5.6 注意事项 194 参考文献 194 第8 章铊的多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）分析法 198 8.1 MC-ICP-MS 分析法的发展 198 8.2 MC-ICP-MS 分析法基本原理 201 8.2.1 样品引入系统 201 8.2.2 电感耦合等离子体离子源 202 8.2.3 界面区和离子透镜系统 203 8.2.4 质量分析器 204 8.2.5 检测系统 206 8.3 铊的MC-ICP-MS 分析应用 207 8.3.1 铊的化学分离方法 207 8.3.2 MC-ICP-MS 分析测定方法 209 8.4 铊的MC-ICP-MS 分析案例 212 参考文献 213 第9 章铊的化学形态分级提取分析法 216 9.1 元素化学形态分析基本原理 216 9.1.1 化学形态分析基本概念 216 9.1.2 化学形态分析技术 217 9.1.3 重金属化学形态的环境影响因素 219 9.2 元素化学形态分级提取分析法的发展 221 9.2.1 Tessier 法流程 221 9.2.2 欧盟BCR（SM&T ）流程 222 9.2.3 BCR 法和Tessier 法的比较 223 9.3 铊的化学形态分级提取步骤 224 9.3.1 样品选择 225 9.3.2 实验部分 226 9.3.3 改进的铊BCR 分析法 234 9.4 铊的化学形态分析实例 235 9.4.1 实验溶液配制 235 9.4.2 分级提取操作流程 235 参考文献 239 第10 章铊环境分析化学发展趋势 244 参考文献 246