人体头发中重金属元素铬含量的高光谱检测

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原子吸收光谱法:重金属元素分析的标准方法

原子吸收光谱法:重金属元素分析的标准方法

AnAlysis & test 分析与检测36 食品安全导刊 2010年第1期食品中的重金属一旦被人体所吸收就会在人体的肝脏、骨骼、肾脏、心脏和脑中累积,并且重金属积累到一定程度便会对人体造成无法逆转的巨大损害。

鉴于食品中重金属对人体的伤害,食品中重金属污染已经成为WHO/UNDP /FAO全球食品污染监测计划中的重要项目,并被《食品化学法典》(FCC),以及欧盟(EC 1881/2006)和美国、日本等13个国家和地区列入食品重点研究监测项目,针对不同食品和相关物品的重金属污染物还分别设定了控制限值。

因此,简单快速、准确的分析食品及相关环境中重金属污染物含量,已经成为食品安全和解决对外贸易技术壁垒的关键之一。

原子吸收光谱法的特点及其在食品分析领域的应用食品中重金属污染物的检测方法有分光光度法、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体—原子发射光谱法(ICP-AES)、原子吸收法(AAS)等。

分光光度法操作简单,易于推广,但样品处理步骤繁琐;氢化物发生—原子荧光法具有灵敏度高、分析元素多、仪器装置简单等特点,在我国使用十分普及,但国际上尚未得到真正推广和应用;电感耦合等离子体—原子发射光谱法具有广谱性和多元素分析能力,但是价格昂贵,使用受到限制。

原子吸收光谱法或原子吸收分光光度法是一种成分分析方法,主要用于低含量元素的分析,可对60多种金属元素及某些非金属元素进行定量分析,检出限可达ng/mL,相对标准偏差约为1%~5%。

AAS法分为火焰、石墨炉、氢化物发生三种类型,具有灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强、分析速度快、仪器设备相对简单、操作简便及应用范围广等优点,是目前各类食品国家标准中普遍使用的重金属元素分析方法,并且不同原子吸收方法具有不同应用,如火焰原子吸收光谱法主要用于铅、铜、镉的分析;石墨炉原子吸收光谱法主要用于铅、镉、铬、镍、食品容器及包装材料用聚酯树脂及其成型品中锑的测定。

对于氢化物发生原子吸收光谱法,国标中没有明确的使用规定;而对于锌、铁、镁、锰、钙、锗的分析,国标规定采用原子吸收方法即可。

铬的来源、毒性、检测技术和

铬的来源、毒性、检测技术和

4.3 铬在土壤中的迁移规律
铬在土壤中的迁移、转化,主要是因土壤运移及重金 属与土粒间的各种物理、化学吸附引起,因此土壤的类型、 孔隙率、含水率等对铬的迁移转化有很大的影响。
土壤中三价铬和六价铬的化学性质及迁移转化主要 受土壤的 pH、Eh、有机质含量及其化合物存在的影响。
Cr(III)比 Cr(VI)稳定,在土壤溶液中,Cr(VI)通常以 Cr2O72-和 CrO42-形式存在,一般被土壤胶体吸附较弱, 具有较高的活性,对植物的毒害作用强。而 Cr(III)主要以 Cr(H2O)36+、Cr(OH)2-、CrO2-形式存在,极易被土壤胶体 吸附或形成沉淀,其活性较差,对植物毒性相对较小。
( 四 ) 其他来源 污泥及城市垃圾中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营
养元素,但同时也含有大量的重金属 ,随着市政污泥进人农 田,使得农田中的重金属的含量在不断提高;此外,金属矿山 的采冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等,都有可能被 溶出,形成含重金属离子的废水 ,随着废水的排放或降雨而使 其带入到水环境 (如河流等) 中或直接进入土壤 ,这些都可以 直接或间接地造成土壤重金属污染 。
( 二 ) 农药、化肥和塑料薄膜的使用 在阿根廷,由于传统无机磷肥的使用,进而导致土壤重
金属 Cd 、Cu、Cr 、Zn、Ni 的污染。此外,重金属元素是肥 料中报道最多的污染物,我国磷肥中含有较多的有害重金属 , 肥料中Cr、Pb、As元素的含量较高,而土壤的环境容量 ( Cr、 As ) 又较低,因而使用这些废料可能会引起土壤中Cr、As 的 较快积累 ,引起土壤中重金属铬的污染。
铬和铬盐作为重要的工业原料,主要用于化工冶金、 制革、电镀等行业。在国民经济的建设中起着重要的作 用 ,这些工业部门分布点多而广 ,每天排出大量含铬废 水和废气 ,因此污染环境的铬主要来自于含铬金属工业 部门排放的 “三废” 。其中,大气和水是污染土壤的媒 介 ,大气污染物通过降水、沉降、溶解进人土壤;水中 的污染物通过排污 、灌溉及地下水污染土壤。

石墨炉原子吸收光谱法测定食品中铅镉和铬的方法确认

石墨炉原子吸收光谱法测定食品中铅镉和铬的方法确认

石墨炉原子吸收光谱法测定食品中铅镉和铬的方法确认近年来,食品中的重金属污染越来越成为大家所关注的问题。

其中,铅、镉、铬等重金属会被积累在人体内,对健康带来不良影响,因此必须对其含量进行检测。

本文旨在介绍一种利用石墨炉原子吸收光谱法测定食品中铅镉和铬的方法。

一、实验原理石墨炉原子吸收光谱法是一种常用的测定重金属含量的方法。

其原理是先将食品样品消解成溶液,然后将溶液喷入石墨炉中进行加热,使样品中的重金属原子被激发变成气态,再通过吸收原子特征线的光谱进行测定。

其中,铅、镉、铬的原位拉曼散射信号激发出来的各自的线是其特征的吸收线,可以通过测量特定波长的光的吸收计算出它们的浓度。

二、实验步骤1、食品样品的准备将食品样品取少量粉末,加入10mL去离子水中,用声波浴清洗10分钟。

然后离心和过滤,采用20%的氢氧化钠和3%的硝酸消解,最终的稀释浓度为0.5g/L的食品样品溶液。

石墨炉的温度程序为350℃、800℃和2500℃。

扫描波长区间是240nm-900nm。

样品量为20μL/个,每个元素均测定3次。

在加热过程中,分别调整气氛改善量、再生时间、梯度增温时间等参数。

3、分别测定样品中的铅、镉、铬浓度三、结果分析根据石墨炉原子吸收光谱法测得的数据,计算出样品中铅、镉、铬的浓度。

通过对不同样品中的含量进行比对分析,并与标准参考值进行比对,确定样品中的重金属含量是否超标。

最后,根据实验数据进行统计和分析。

四、实验注意事项1、实验前要彻底洁净实验仪器及易产生污染的器皿等。

2、加热过程中,注意调整气氛改善量、再生时间、梯度增温时间等参数,以确保实验所得数据的准确性。

3、为了避免样品的污染,必须使用优质的试剂和仪器,并在实验过程中保持实验室的清洁。

总之,石墨炉原子吸收光谱法是一种高效的检测食品中重金属含量的方法。

在实验过程中,必须严格按照实验流程进行操作,并注意实验注意事项以确保实验结果的可靠性和准确性。

重金属检测方法

重金属检测方法

重金属检测方法一、原子吸收光谱法。

原子吸收光谱法是一种常用的重金属检测方法,其原理是利用金属原子对特定波长的光的吸收来确定样品中金属元素的含量。

该方法具有高灵敏度、高准确性和高选择性的特点,适用于各种类型的样品,包括水、土壤、植物和动物组织等。

二、电感耦合等离子体质谱法。

电感耦合等离子体质谱法是一种高灵敏度的重金属检测方法,其原理是利用高温等离子体对样品中的金属元素进行离子化,然后通过质谱仪进行分析和检测。

该方法具有极高的检测灵敏度和准确性,适用于微量重金属元素的检测。

三、荧光光谱法。

荧光光谱法是一种快速、高灵敏度的重金属检测方法,其原理是利用金属离子与荧光试剂结合形成荧光物质,然后通过荧光光谱仪进行检测。

该方法具有操作简便、检测速度快的特点,适用于大批量样品的快速检测。

四、原子荧光光谱法。

原子荧光光谱法是一种高灵敏度、高选择性的重金属检测方法,其原理是利用金属原子在光激发下产生特定波长的荧光来确定样品中金属元素的含量。

该方法具有低检出限、高分辨率的特点,适用于微量重金属元素的检测。

五、电化学方法。

电化学方法是一种常用的重金属检测方法,包括阳极溶出法、阴极溶出法和恒电位法等。

这些方法利用电化学原理对样品中的金属元素进行溶出和测定,具有操作简便、灵敏度高的特点,适用于各种类型的样品。

综上所述,重金属检测方法涵盖了多种原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、荧光光谱法、原子荧光光谱法和电化学方法等,每种方法都具有其独特的优点和适用范围。

在实际应用中,可以根据样品的性质和检测要求选择合适的方法进行重金属检测,以保障人体健康和生态环境的安全。

物理化学实验-头发中锌含量的测定

物理化学实验-头发中锌含量的测定

头发中锌含量的测定(华南师大学化学与环境学院 2010级化学1班)摘要锌在人和其它动物体具有的重要功能,它对生长发育,创伤愈合,免疫预防,学习记忆,情绪控制等有重要作用。

人发中锌含量多少,标志着人体中微量锌含量是否正常。

目前,分析人体中锌含量采用血清分析和头发分析,而本实验采用头发分析。

综合各种限制条件,本实验探索了火焰原于吸收光谱法测定头发中锌含量的较优方法,并采用较优方法测定我学院20多岁健康发质(黑色有光泽)和亚健康发质(红褐色)的头发中锌的含量,将测定结果与中国微量元素科学研究会标准发布文件等各种文献值进行比较,得出相关结论。

关键词火焰原于吸收光谱法;头发;锌引言1.目前对头发中锌含量常用的测定方法1.1 高灵敏度显色反应测定头发中微量锌锌含量在0~24μg/(25mL)围服从比耳定律。

测定结果的相对标准偏差为1.1%(n=5),加标回收率为98.0%~102.0%。

1.2 双波长光度法同时测定头发中微量铜和锌铜含量和铜、锌合量的线性围都在o~30μg/25ml围符合比耳定律。

试验结果表明,该方法准确,简便适用,方法回收率在92%~108%之间。

1.3 火焰原子吸收光度法测定人发中的锌原子吸收光谱法是一种广泛应用的测定元素的方法.它是基于在蒸汽状态下对待测定元素基态原子共振辐射吸收进行定量分析的方法。

为了能够测定吸收值,试样需要转变成一种在适合的介质中存在的自由原子。

化学火焰是产生基态气态原子的方便方法。

将待测元素的分析溶液经喷雾器雾化后,在燃烧器的高温下进行原子化,使其离解为基态原子。

空心阴极灯发射出待测元素特征波长的光辐射,并经过原子化器中一定厚度的原子蒸汽,此时,光的一部分被原子蒸汽中待测元素的基态原子吸收。

根据朗伯-比尔定律,吸光度的大小与待测元素的原子浓度成正比,因此可以得到待测元素的含量。

该方法处理样品的方法有:1.3.1干燥箱溶样:方法回收率为86.2%~104.0%,相对标准偏差为1.2%~6.2%。

重金属离子的化学检测

重金属离子的化学检测

重金属离子的化学检测在当今的环境和工业领域,重金属离子的检测至关重要。

重金属离子具有毒性,即使在低浓度下也可能对生态系统和人类健康造成严重威胁。

因此,准确、灵敏地检测重金属离子对于环境保护、食品安全、医疗诊断等众多领域都具有极其重要的意义。

常见的重金属离子包括汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)等。

这些离子可以通过多种途径进入环境和生物体,例如工业废水排放、采矿活动、农药使用以及汽车尾气等。

一旦进入人体,它们可能会累积在器官和组织中,导致各种疾病,如神经系统损伤、肾脏功能障碍、癌症等。

化学检测方法是检测重金属离子的重要手段之一。

原子吸收光谱法(AAS)是一种广泛应用的技术。

它基于物质对特定波长光的吸收来定量分析元素的含量。

在检测重金属离子时,将样品原子化,然后用特定波长的光线照射,测量光的吸收程度,从而确定重金属离子的浓度。

这种方法具有较高的灵敏度和准确性,但仪器设备相对昂贵。

另一种常用的方法是原子荧光光谱法(AFS)。

它利用原子在特定条件下发射荧光的特性来检测重金属离子。

当原子吸收特定能量后,会从激发态回到基态,并发射出荧光。

通过测量荧光的强度,可以确定重金属离子的含量。

AFS 具有灵敏度高、选择性好等优点,尤其适用于砷、汞等元素的检测。

分光光度法也是常见的检测手段之一。

该方法基于重金属离子与特定试剂发生显色反应,形成有色化合物,然后通过测量溶液的吸光度来确定重金属离子的浓度。

例如,二苯碳酰二肼与六价铬反应生成紫红色络合物,可用于铬的检测。

分光光度法操作简单、成本较低,但相对来说灵敏度和选择性可能不如前面提到的两种方法。

电化学分析法在重金属离子检测中也发挥着重要作用。

其中,阳极溶出伏安法是一种常用的电化学分析技术。

将工作电极置于含有待测重金属离子的溶液中,先进行预电解,使重金属离子在电极表面还原沉积。

然后,施加反向电压,使沉积的金属重新氧化溶出,记录电流电压曲线,根据峰电流的大小来确定重金属离子的浓度。

检测重金属的方法

检测重金属的方法
检测重金属可以采用多种方法,常用的方法包括:
1.原子吸收光谱法:使用原子吸收光谱仪测定样品中重金属元素的含量。

该方法准确、灵敏度高,可以同时测定多种重金属元素。

2.荧光光谱法:根据重金属元素在荧光光谱中产生的特征峰进行定性和定量分析。

该方法准确性较高,监测速度快,适用于野外环境调查。

3.电感耦合等离子体质谱法:利用质谱仪测定样品中重金属元素的含量。

该方法准确性和灵敏度均较高,适用于常规分析和痕量元素分析。

4.原子荧光光谱法:利用原子荧光光谱仪对重金属元素进行快速定性和定量分析。

该方法分析速度快,准确性高,适用于大批量样品分析。

5.电化学方法:利用电化学分析技术测定重金属元素的含量,例如极谱法、阻抗谱法等。

该方法操作简单,分析速度快,适用于水体、土壤等样品的分析。

以上仅列举了部分常用的检测重金属的方法,选择合适的方法需要考虑样品类型、检测要求和实验条件等因素。

检测重金属的方法

检测重金属的方法
1. 原子荧光光谱法
原子荧光光谱法是一种分析原子辐射能的发射光谱分析方法。

激发光源发出的特征发射光用于照射一定浓度的待测元素的原子蒸气,产生原子荧光。

在一定条件下,荧光强度与被测溶液中待测元素浓度的关系遵循朗伯-比尔定律。

通过测量荧光强度可以得到待测样品中元素的含量。

原子荧光光谱法具有原子吸收和原子发射两种分析方法的优点,并在某些地方克服了这两种方法的缺点。

这种方法的优点是灵敏度高。

目前20多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱法;谱线简单;在低浓度数量级下,校准曲线的线性范围宽达3~5,特别是在使用激光作为激发光源时,但存在荧光猝灭效应和散射光干扰等问题。

2. 原子吸收光谱
原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法,是根据气态基态原子的外层电子对紫外和可见光范围的相应原子共振辐射。

一种基于通过吸收强度来量化被测元素含量的分析方法,它是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。

其基本原理是从空心阴极灯或光源发出一束特定波长的入射光,当它穿过雾化器中待测元素的原子蒸气时,一部分被吸收,而透射部分通过光谱系统和检测系统可以测量特征谱线的吸收程度,即吸光度。

根据吸光度与元素原子浓度的线性关系,可以得到待测元素的含量。

食品中的重金属检验方法

食品中的重金属检验方法食品安全一直备受人们关注,其中一个重要的方面就是对食品中重金属含量的检验。

重金属是一类具有较高密度和较高原子序数的金属元素,如铅、汞、镉等。

它们在食品中的超标含量可能对人体健康造成潜在威胁。

因此,确保食品中重金属含量符合安全标准至关重要。

本文将介绍几种常用的食品中重金属检验方法。

一、原子吸收光谱法(AAS)原子吸收光谱法是一种常见且可靠的检测重金属的方法。

它基于物质在吸收特定波长的光时发生的特征吸收现象。

通过测量样品中重金属元素对特定波长的光的吸收程度,可以确定其浓度。

这种方法具有高灵敏度、高选择性和准确性的优点,对食品中的重金属含量进行分析非常有效。

二、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)电感耦合等离子体质谱法是一种基于质谱技术的分析方法,被广泛应用于食品中重金属元素的检测。

该方法通过将样品原子化并离子化,然后在质谱仪中进行质量分析,从而得出样品中各元素的含量。

ICP-MS方法具有极高的灵敏度和选择性,能够同时检测多种重金属元素,因此被认为是一种非常可靠的分析手段。

三、阳极溶出法(PAD)阳极溶出法是一种适用于食品中重金属检测的电化学分析方法。

该方法基于重金属的阳极溶出,利用电流对溶液中的重金属进行氧化,进而通过电化学反应测定其含量。

阳极溶出法具有灵敏度高、操作简单、分析速度快的特点,广泛应用于食品中重金属含量的检测。

四、原子荧光光谱法(AFS)原子荧光光谱法是一种通过原子激发产生荧光信号来测定重金属含量的分析技术。

在该方法中,通过激光、电弧或光电离等方式,使样品中的元素原子激发至高能级,然后测定其荧光光谱强度从而确定含量。

原子荧光光谱法具有高选择性、高灵敏度和多元素同时分析的优势,适用于食品中重金属的检验。

综上所述,食品中的重金属检验是确保食品安全的重要一环。

准确、可靠的检测结果是保障公众健康的基础。

原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、阳极溶出法和原子荧光光谱法是目前常用的食品中重金属检验方法。

发汞


握进行环境污染物人体负荷监测的基本方法
以及卫生学评价。
头发中重金属含置是反映环境污染和人体
负荷水平的重要指标之一。自从日本水俣病发
生以来,世界各地对头发中总汞及甲基汞做了
很多流行病学调查,发现发汞含量可以确切地
反映体内汞及甲基汞蓄积的水平。头发中的汞
含量,在一定程度上能反映出人体接触和吸收 汞的情况。
人们从食鱼摄入的汞主要是以甲基汞的形式, 甲基汞在消化道几乎完全被吸收,在体内的甲基汞 部分是以甲基汞的形式排泄,另一部分在体内经无 机化后以无机汞的形式排出,其排泄途径是多方面 的,但吸收入人体内的汞约有10%进入毛发,头发
中汞含量反映过去一段时间体内汞负荷,故可用发
汞来推测人体汞负荷水平。
为此,以发汞为指标来判定人体汞负 荷水平是有实际意义的,且发汞由于其采 集、传送、保存方便、可靠,测定方法灵 敏、准确,因而在评价人体环境汞暴露水 平、确定人体受害程度等方面得到广泛的 应用。
X :样品中待测元素含量,ng/g;
A1:样品试液中该元素的浓度,ng /ml;
A2:消化空白液中该元素的浓度,ng/ml; Ⅴ:样品处理液的总体积,ml; M:所取样品的重量,g
[评价与讨论 ]
目前我国规定发总汞值超过10μ g/g、
甲基汞超过5μ g/g为汞吸收,总汞超过
20μ g/g为体内有汞蓄积。
2、样品的预处理
将头发(半克左右)用中性洗涤剂或肥皂水浸 泡约半小时,搅动洗涤后放在塑料网上用清水冲洗 干净,至洗涤剂完全洗去,再用蒸溜水冲洗,放入 小烧杯中,放在约80℃的水浴锅盖上,烘蒸至干燥; 取出盛于纸袋中。剪成1-3毫米长,保存,供测定 用。
2、样品的处理
1)取约25mg发样(准确称取) 剪1-3mm长度 3×4cm薄膜
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Es t i ma t i o n o f He a vy M e t a l Ch r o mi um Con t e n t i n
H um an H ai r B as ed on H yper s pec t r al D at a
XI A Zh i — y u e ,k l U Ha o,k l N Zhi — h e n g ,M EI Ge n ,M AO Zh e
摘 要:头发 中的重金属含 量 可 以反 映出人体 健康 的变化 。提 出 了运用 高光谱 数据检
测 头发 中重金属 元素铬含 量 的方 法。对 头发 的透 射率 波长 曲线进 行 了包 络线 消除、吸
收特 征参 量化等 处理。 以 化 学检 测 的铬含 量作 为标 准数据 ,化 学检 测精度 可达 9 0 %以 上。然后训 练人工 神经 网络,通过调 节 网络 的隐含 层层 数、结 点数和 激活 函数来优 化 模 型。实验计 算表 明,隐含 层层数为 1 ,结 点数为 7 或 9的人工神经 网络 的预 测效果较
文 章 编号 : 1 6 7 2 — 8 7 8 5 ( 2 0 1 5 ) 0 7 _ 0 0 3 7 - 0 7
人 体 头 发 中 重 金 属 元 素 铬 含 量 的 高 光 谱 检 测
夏 芷 弱 刘 浩 林 志 恒 梅 根
( 武 汉 大 学遥 感 信 息 工 程 学 院 ,武 汉 4 3 0 0 7 9 )
( S c h o o l o t Re mo t e S e n s i n g a n d I n f o r ma t i o n En g l n e e r i n g ,Wu h a n U n i v e r s i t y Wu h a n 4 3 0 0 7 9 , C h i n a )
神 经 网络预测 的均方 根误 差为 1 3 % ,精度 达 8 7 %。实验 结果表 明,应用 高光谱技 术 可 以快速无损地检 测人体 头发 中的重金 属元 素铬 的含 量 。 关键词 : 高 光谱 ;头发;重金属 ;铬; B P神经 网络 中图分类号 : T P 7 9 文献标志 码 : A DO I :1 0 . 3 9 6 9 /0 1 5 . 0 7 . 0 0 8
n e t wo r k n u mb e r o f h i d de n 1 a y e r no d e s . t h e n u mb e r o f n o d e s a n d t h e a c t i v a t e d f un c t i o n.Th e e x p e r i me n t a l c a l c u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e a r t i i f c i a l n e t wo r k wh i c h ha s o n e hi d d e n l a y e r a n d s e v e n o r n i n e n o d e s
9 0 %. Th e n . t h e B P a r t i i f c i a l n e u r a l n e t w o r k i s t r a i n e d a n d t h e mo d e l i s o p t i mi z e d b y a d j u s t i n g t h e
好。利 用统 计实验 结果对 人 工神经 网络 的 内部精 度和 外 部精度 进行 评价 。人体 头发 中
铬 的敏 感 波 段 为 1 3 8 0 n m ̄1 5 5 0 n m、 1 8 8 0 n m ̄2 1 0 0 n l T l 、2 1 2 0 n m ̄2 2 1 0 n m ;训 练 后 的
A bs t r a c t : Th e h e a v y me t a 1 c o n t e n t i n h u ma n h a i r c a n r e l f e c t t h e h e a l t h s t a t u s o f a h u ma n b o d y .A me t h o d f o r u s i n g h y pe r s p e c t r a 1 da t a t o d e t e c t t h e h e a v y me t a l e l e me n t c h r o mi u m c o n t e n t i n h u ma n h a i r i s p u t f o r wa r d .Th e p r o c e s s i n g s uc h a s c o n t i n u u m r e mo v i n g a n d a b s o r p t i o n c h a r a c t e r i s t i c p a r a me t r i z a t i o n i s pe r f o r me d o n t h e t r a n s mi t t a n c e wa v e l e n g t h c u r v e s o f s o me h a i r s a mpl e s .Ta k i n g t h e c h r o mi u m c o n t e n t
d e t e c t e d b y a c h e mi c a l me t h o d a s t h e s t a n d a r d d a t a , t he a c c u r a c y o f c he mi c a l d e t e c t i o n c a d r e a c h a b o v e
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