砷元素形态分析现状与发展
关于砷污染治理的思考
关于砷污染治理的思考摘要：本文首先分析了砷的存在形态、毒性及其污染现状，然后对砷污染的治理及预防措施进行了研究，并对饮用水处理的工艺改进进行了分析，具有较强的意义和价值，供参考。
关键词：砷；毒性；污染；对策；预防措施目前，环境砷污染问题已受到世界各国的普遍关注，矿山开采，含砷的工业废水、废气、废渣的排放以及高砷煤矿废水灌溉等引起的一切砷污染问题亟待解决，探索行之有效的砷污染治理措施已成为众多专家学者的一项重大研究课题。
了解目前的砷污染状况，并提出相应的治理对策，对砷污染机理研究具有一定的意义。
金属的冶炼、含砷工业品的生产，如陶瓷、制革、玻璃等以及含砷农药的使用，使得砷进入到土壤环境，并通过一系列的食物链对人类健康造成了严重威胁。
为了对综合治理环境中的砷污染提供理论依据，笔者从砷的毒性、砷在环境中的污染状况，砷污染治理的物理法、化学法和生物法等方面进行了概述。
１砷的存在形态、毒性及其污染现状１．１存在形态自然界中砷的主要来源有自然源和人为源２种，其主要存在形态与某些矿藏有关，如硫化物的矿藏。
砷有无机态和有机态２种形态，其存在形态决定了毒性大小。
在天然水体中，以亚砷酸（Ａｓ３＋）和砷酸（Ａｓ５＋）为主，有机砷主要有甲基砷酸（ＭＭＡ）、二甲基砷酸（ＤＭＡ）、三甲基砷酸（ＴＭＡ）。
一般情况下，在氧化环境中，砷多以稳定的Ａｓ５＋形式存在，而在还原条件下则以Ａｓ３＋为主导。
研究表明，无机砷在进入人体后，经一系列的代谢过程后，主要以二甲基砷酸盐（ＤＭＡ）的形式排出，约占代谢总量６０％～８０％，有约１０％～２０％的以甲基砷酸盐（ＭＭＡ）形式排出，约１０％～３０％的直接以无机砷的形式排出。
说明，无机形态的砷经过人体的机能转化，将毒性大的无机砷转化为毒性很小的有机砷，这似乎是一种解毒过程。
但事实是否如此，还有待进一步研究。
１．２毒性砷的形态决定其毒性大小。
一般Ａｓ３＋的毒性大于Ａｓ５＋，尤以砷化氢气体（ＡsＨ3）的毒性最大。
海藻中砷的含量,分布及化学形态的研究
海藻中砷的含量,分布及化学形态的研究近年来，随着人类活动的不断加剧，海洋中重金属污染问题普遍存在。
其中，砷通过水溶液、飞沫、营养盐，以及燃烧等方式被彻底排放到水体中，并和海藻一起，形成了对环境和生物急剧危害。
因此，对海藻中砷的含量、分布及其化学形态进行研究，对于揭示砷污染物质在环境中的运输路径和影响、及时采取相应的措施，具有重要的环境保护意义。
一、海藻中砷的含量1、含量分布砷在海藻中的含量是多种因素的结果，包括海域的营养状况、水量及植物体内的降解还原反应等，对砷的含量有显著影响。
具体而言，砷的含量是随有机质浓度的增加而增加的，而有机质浓度又与水深和陆源泥沙有关，这表明海藻中砷含量具有一定的空间显著性和季节性，其含量分布与海域特性有很强的相关性。
2、影响因素受污染物来源的影响，海藻中砷含量显著高于富营养化海域。
海水和海藻中砷的质量平衡受营养物质积累、光合作用和大气降水以及砷的迁移性和代谢方式的双重影响。
另外，有机质、热量以及无害污染物的存在，也会影响砷的含量。
二、海藻中砷的分布1、在水相中的分布海洋中砷的分布受到水温、溶解性、pH值、对电荷和有机质等因素的影响，砷在水中以氯化和硫酸根形式存在，其主要形式为价态砷，即H3AsO4和H2AsO4^-。
随着水温的升高，H3AsO4和H2AsO4^-分别转变成HAsO22-和HAsO32-，而砷的含量会减少。
2、在沉积和生物物质中的分布从自然界不同层面来看，砷在溶解物生物物质体中有较高的积累和低的浸入，另外在沉积物生物物质体中也可以看到较高的积累和较高的浸入，但与溶解物不同的是，沉积物砷的分布存在明显的区域差异。
而海藻体内所含砷量，受砷污染物质类型，外部环境水流，海藻体内细胞渗透性等因素共同影响。
三、海藻中砷的化学形态1、在溶解物中的形态溶解物中的砷一般以H3AsO4或H2AsO4^-的形式存在，其中H3AsO4在酸性条件下更容易形成，越酸性的水体，H3AsO4的含量越高；当水体处于中性条件或碱性时，H2AsO4^-的比例可明显增加。
铜电解过程中砷存在形态的研究及其控制实践
铜电解过程中砷存在形态的研究及其控制实践1. 绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究目的和意义2. 铜电解过程中砷存在形态的研究2.1 砷在铜电解过程中的来源和存在形态2.2 砷的存在形态分析方法2.3 砷在铜电解过程中的变化规律研究3. 砷污染控制技术的选择及应用3.1 砷污染控制技术的种类及优缺点3.2 砷污染控制技术的选取依据3.3 砷污染控制技术在铜电解过程中的应用4. 砷污染控制方法的效果评价4.1 砷污染控制方法效果评价的指标及其评价方法4.2 砷污染控制方法效果实验设计4.3 砷污染控制方法效果实验结果分析及评价5. 结论和展望5.1 主要结论5.2 存在问题和展望5.3 建议和改进方案参考文献第一章绪论1.1 研究背景和意义铜及其合金作为重要的工业材料，广泛应用于各个领域中。
铜电解是铜的一种常用制备工艺，其生产过程中存在大量的环境污染问题，其中砷污染是其中一个严重的问题。
砷是一种有毒有害的元素，其对人体及环境的危害性已经引起了普遍的关注。
在铜电解生产过程中，砷可以通过原水和电极材料加入，进入电解液中，同时也可能在电解过程中生成。
因此，研究铜电解过程中砷存在形态、分布规律和污染特点等方面的问题，对于制定有效的砷污染防控措施、降低砷污染产生的风险、保障生产环境安全等具有重要的意义。
1.2 国内外研究现状国内外学者对铜电解过程中砷污染的研究主要集中在以下几个方面：（1）砷在铜电解过程中的分布规律、存在形态和转化行为等方面的研究。
如美国研究人员Johnson等通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段，研究了电解液中不同砷化物的结构、形态和分布规律，从而探讨了砷在铜电解过程中的相互作用及其动力学行为。
（2）砷污染防控技术的探索与实践。
国内外研究者通过引入新的电解液配方、优化工艺参数、采用膜分离技术、重金属复合化学处理、生物吸附等多种技术手段，成功地实现了铜电解过程中砷污染的防治。
环境砷污染的调查报告推荐6篇
环境砷污染的调查报告推荐6篇（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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环境中砷元素的分布、化学形态、生物毒性及其污染治理
在４ ９ 个样品中， ０３ 砷的算术平均值为 １－ｍ ・ ， １ ｇｋ 几 ２
何 均 值 为 ９２ｍ ・ｇ ３ ． ｇ ｋ一［ １ 气 圈 中含 砷 的量 为００ ～ 。大 ．ｌ １ ｇ ｍ 水 圈 中砷 的浓 度 较 低 ， ５ ５ ｇＬ ． ｉ ・ ， ０ｘ 在 －０ ・ 之
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３ 砷的化学形态及其分析方法
３１环境 中砷 的形 态 ．
砷 的毒性 与其 化 学价 态 有 密切 关 系 ， 如无 机 砷 的
毒性 大 于 有 机 砷 ， 价 砷 的毒性 大 于 五价 砷 ， 机 三 三 无 三
３ ０余起砷 中毒事件１ ６ １ 。湖南素有“ 有色金属之乡” 的美
誉， 由于 矿 产 开 采 和 金属 冶 炼 活 动 ， 成 湖 南 的 砷 毒 造 土壤 中砷 含 量 是 世 界 土壤 平 均 含 砷 量 的 ８ ５４倍 。 －４ 湖南 省宜 章 县生 产 砒霜 的 净化 池 中 ， 中含 砷量 达 到 水 ２ ０ ｇ Ｌ ，周 围灌溉 井 水 中砷含 量 为 ０９ｍ ・ｇ ， ０ｍ ・ ０ ． ｇ ｋ～ 高 的达 ８ｍ ・ｇ 阎 ｇｋ 。石 门县雄 黄矿 附近 的 ３个村 庄 土
４个 矿 区稻 田 的 Ａ 污染 状况 进 行调 查 时 发现 ， 矿 ｓ ４个 区 的稻 田土壤 和水 稻 植 株 均 已受 到 严 重 的 Ａ 污 染 ， ｓ 矿 区稻 田土 壤 Ａ ｓ含 量 范 围 为 ３ ．～２ ． ｍ ・ｇ 。 ００ ２５７ ｇ ｋ ２０ ０ ６年 ９月 ６日， 阳县 新墙 河 的地表 水 砷含 量 严 重 岳
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砷化学形态分析研究进展
作者简介:任智泉,男,1970年12月出生,1993年毕业于山西大学,工程师,030009,太原市新建路475号收稿日期:2005-12-05●百业科技砷化学形态分析研究进展任智泉(太原市自来水公司)摘 要:文章总结了近年来砷形态和痕量分析研究进展,包括分离、测定方法的进展情况。
关键词:砷;形态;痕量分析中图分类号:O613.63 文献标识码:A 文章编号:1004-6429(2006)02-0088-02 砷及其化合物有强烈的毒性和致癌性,同时砷元素能以多种化合物的形式存在,最常见的砷化合物有:亚砷酸、砷酸、一甲基砷酸、二甲基砷酸、砷甜菜碱和砷胆碱;此外还有砷糖、砷脂类化合物等。
由于不同形态的砷的毒性差异较大,在砷分析中形态分析特别重要,砷的形态分析也就是分离富集鉴定和测定各种砷化合物的分析方法,目前对环境样品的有毒有害元素的测定已从“总量”转向“形态”,元素化学形态分析是热门课题之一,笔者综述了近年来砷形态分析的研究进展。
1 砷的富集及形态分离1.1 氢化物发生法由于NaBH 4或K BH 4具有较强的还原性和较高的选择性,各形态砷都可以在不同酸度下选择性的还原为砷氢化合物,故该法至今仍在砷富集和形态分离中应用较多。
早期常将各种砷化合物经NaBH 4还原为相应砷氢化合物,再将试液吸收后光度法进行测定。
近年来,许多报道是将氢化物发生法与原子吸收光谱,原子荧光光谱,等离子电感耦合原子发射光谱,等离子质谱,色谱联用进行砷的富集及砷的形态分析。
1.2 色谱法气相色谱法和液相色谱法均可分离砷形态。
由于至今仍没有一种好的气相色谱衍生法能使各种砷形态同时被衍生成低沸点化合物,使得该法在砷形态分离上受到限制。
因此近年来利用气相色谱法分离砷形态的较少。
液相色谱用于砷的形态分析比气相色谱更有优势,首先样品不用衍生,经过简单处理后即可直接进入色谱柱;其次液相色谱可以选择众多的固定相和流动相作为分离介质,可根据所要分析的形态的性质选择适当的色谱体系。
食品和饲料中砷的形态分析研究进展
食品和饲料中砷的形态分析研究进展刘成新肖志明邓涛贾铮田静樊霞(中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全重点实验室，北京100081)摘要：不同形态的砷毒性差异很大，食品和饲料中砷元素形态检测十分重要。
本文从样品前处理、形态分离、含量测 定等方面介绍了砷形态分析的研究进展，为进一步建立食品和饲料中砷的形态分析新方法提供参考。
关键词：砷；形态分析；食品；饲料近年来，随着人们逐渐增强的健康和环保意 识，社会各界对农畜产品和食品的安全问题给予了 高度关注，健康、科学、营养的食品和环保、高 效、安全的畜禽饲料已成为国内外研究与开发的重 点。
微量元素作为一类饲料添加剂，对于人和动物 生长发育和调节动物机体神经体液机制以及免疫反 应有着十分重要的生理功能，其研究及应用长期以 来一直是人与动物营养领域研究的热点课题。
同一 种微量元素或重金属普遍存在着不同的形态，元素 的毒性和生物活性，不仅与其总量有关，更大程度 上由其形态决定，不同的形态其毒性及可利用性不 同[1〜3]。
元素对生物体和生命系统发挥特定作用仅 限于其在特定的浓度范围及一定的存在形态[4〜\ 如有机铅毒性比无机铅大，并能在海洋生物体内积 累，进而危害人类健康[6]。
C P是人体必需的一种 微量元素，而Cr^则能引起急性、慢性中毒，其毒 性约等于C f的100倍，具有致癌、致突变的作用[7〜8]。
无机态的铝比有机铝毒性要高[9]。
锑及其化合 物的理化性质、毒性大小取决于锑的氧化态及其结合 体，无机锑化合物毒性较有机锑大[10]。
然而，目前在 进行元素的营养或毒理学评价时，通常不区分元素 的赋存形态，往往是将两种或多种不同形态的元素 当作一种来处理，没有考虑到不同形态之间的构型 转化或不同的代谢途径，因此使得传统上对其营养 或风险评估是不可靠的，即在进行元素的毒性毒理或营养评价时所得到的数据是不完全真实的。
砷（As)作为类环境金属元素，广泛存在于 自然界。
砷的存在形态和毒性、饮料及其他食品中砷的限量与来源
砷的存在形态和毒性、饮料及其他食品中砷的限量与来源一、砷的存在形态及毒性1、砷的毒性及对人体的危害在食品安全方面，砷元素被认为是一种有毒有害元素，一直是人们关注的重点。
低剂量的无机砷如果被长期摄入，虽然不会产生急性中毒反应，但对身体健康还是有很大的威胁，容易引发皮肤癌、膀胱癌、肾癌等疾病。
砷和癌之间的关系，现已成为地方病调查和临床诊断等领域研究的热点问题。
2、砷的存在形态及毒性科学研究发现，砷元素以许多不同化合物的形式存在。
空气、土壤、沉积物和水中发现的主要砷化物有亚砷酸盐、砷酸盐等无机砷和一甲基砷和二甲基砷等简单烷基化有机砷。
海产品中则主要以砷甜菜碱和砷糖等结构较为复杂的有机砷形式存在。
不同的砷形态具有不同的物理及化学性质，特别是其毒性依赖于其化学形态。
砷的无机化合物一般具有毒性，随化合价和结合基团不同，其毒性依照砷化氢、三氧化二砷（俗称砒霜）、亚砷酸、砷酸的顺序依次减小，食物或水中的无机砷（如亚砷酸根）进入人体之后，能与带巯基的酶生成稳定的螯合物，使得很多生物酶的活性降低或消失，严重干扰细胞的生物功能、结构和正常代谢；而砷的有机化合物毒性一般比无机砷要小得多，甚至有些烷基化程度较高的有机砷化合物，如砷甜菜碱、砷糖等，几乎没有毒性。
砷是高度毒性的元素，其毒性取决于砷的化学形式。
过去一般公认无机砷（iAs）比甲基化砷化合物的毒性大，据2000年世界卫生组织相关研究报道，三价的甲基化砷化物毒性远远大于无机砷，因此砷的形态分析成为非常重要的课题在环保、食品检验检疫行业开展了深入的研究。
美国EPA将冷阱−还原蒸汽−原子吸收法推荐为四种毒性较高的砷的形态分析的标准方法【有毒性的砷的形态：As(III) - As(V) – MMA – DMA】。
“砷和砒霜并不一样，砒霜是三氧化二砷，是一种砷的化合物，不该将砷与砒霜划等号。
现行的技术主要是使用原子荧光来进行砷的检测，区别总砷和无机砷的，主要是前处理方法的不同。
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砷元素形态分析现状与发展张新荣清华大学分析中心一、砷元素的形态及其特性砷是一种广泛分布于自然界的元素。
克拉克值为5×10－4,宇宙丰度为4.0。
除发现少量的天然砷外，已知有150多种含砷矿物。
最普通的矿物是：砷化物矿，硫化物矿，氧化物矿，砷酸盐矿。
此外，海水中平均含有1.1 g L－1的砷，在矿泉水、土壤和人体中都有微量的砷。
近年来，由于采煤及其它工业污染,使地下水中砷的浓度不断增加，砷污染已经成为一个潜在的公共卫生问题，亚洲地区特别是孟加拉国地下水的砷污染问题已经受到国际社会特别的关注。
据卫生部的统计，我国目前有11个省的部分地区受到地下水中砷的污染，比较严重的山西、内蒙、贵州等地区已经出现严重的地方性砷中毒。
由于饮用水中含有的砷超过一定限量会引起慢性中毒，因此世界卫生组织规定生活饮用水安全标准为每升含砷不超过0.05毫克。
2001年1月，EPA提出一个新的标准，即生活饮用水标准每升含砷不超过0.01毫克，并决定从2006年起实施，欧盟也计划实行这一标准。
但是，对发展中国家来说，要按照这一新标准控制饮用水中的砷含量尚有一定困难，2004年由世界卫生组织、联合国儿童基金会和世界银行联合在我国太原召开的有关减轻砷中毒为主题的大会上，亚洲各国仍建议延缓启动新标准。
除饮用水外，在所有的生物中都可以检出低含量的砷，海洋动物中存在的高含量砷是人们特别关注的问题。
中华人民共和国农业行业标准(NY5073)规定鱼中无机砷含量不得超过0.5毫克/公斤，其它水产品中含量不得超过1.0毫克/公斤。
这一规定实际存在一定的执行难度，因为国标目前推荐的方法只能测定总量，不能区分砷的形态，而由于鱼和其它海产品中大部分砷是无毒的有机砷化合物，最高可达几十个毫克/公斤，因此，测量结果偏高的现象时有发生。
例如2004年在香港媒体上报道多次的鱼罐头事件，就是因为检出了其中高含量的砷，引起规模超过5亿元的内地鱼罐头产业近来一直不景气。
实际上，国内绝大多数产品并未超标，只是检测方法存在问题罢了。
由此可见，区分砷元素不同形态的检测方法的研究是十分重要的。
在自然界，砷元素可以以许多不同形态的化合物存在，在空气、土壤、沉积物和水中发现的主要砷化物有As2O3或亚砷酸盐(As Ⅲ)、砷酸盐(As Ⅴ)、一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA)，在海产品中则主要以砷甜菜碱(AsB)和砷胆碱(AsC)形式存在。
另外，还有其他更复杂的砷化合物，例如砷糖(Arsenosugars)、砷脂类化合物等。
主要砷化物对大鼠的半致死量LD50(mg kg)分别为:As2O334.5,亚砷酸盐(As III)14，砷酸盐(As V)20，MMA 700-1800，DMA 700-2600，AsC 6500，AsB>10000。
这些数据表明,无机砷的毒性最大,甲基化砷的毒性较小,而AsB、AsC和砷糖常被认为是无毒的。
正是由于各种不同形态的砷具有不同的物理及化学性质，例如各种不同形态的砷具有不同的毒性，因此砷的形态分析才越来越为人们所重视。
由于不同形态砷化物的毒性不同,其在人体内的迁移、转化和代谢规律就与其致毒和去毒的机理有关。
砷在体内的代谢过程一般为:As（III）→As（V）→MMA→DMA→尿排出,而AsB在体内不经任何转变即排出。
这说明As（III）→DMA是主要的去毒过程。
在致毒方面,亚砷酸盐通过阻止含邻位巯基的酶在活性中心作用而表现其急性毒性，而砷酸盐由于其结构与磷酸盐类似，在ATP形成过程中可取代磷酸盐而破坏磷酰化作用。
另外,不同形态的砷化物对农作物生长及产量都有明显的影响。
因此无论对环境样品、食品，还是对从事与砷有关的工作人员或砷中毒患者的体液进行砷的形态分析都是有必要的。
传统方法中，只测定样品中的总砷量，不能给出有关毒性的确切信息。
因此，从正确估计砷对环境及人类的危害角度出发，需要建立一种有效地分离、测试各种形态砷化合物的手段。
另外对于砷在环境中的循环、转化机理的研究也要求对其进行形态分析。
二、分离方法在砷形态分析的初期，一些传统的方法被用于分离或测定各种砷的形态，如蒸馏分离法，共沉淀分离法，单质砷沉淀法，萃取分离法和选择性还原法等。
自从70年末以来，有很多新方法用于此目的。
常用的是气相色谱，液相色谱和毛细管电泳的方法。
1．气相色谱要使不同形态的砷化物适用于气相色谱分离，首先要将它们转化为气态或可挥发的液态衍生物。
这些衍生物要具备良好的挥发性，良好的化学稳定性及热稳定性等优点，而且衍生反应能适用于多种砷形态。
常用于砷形态分析的衍生方法有：氢化物法，二硫代氨基甲酸衍生法，三甲基硅烷衍生法，DMA的碘代二甲基砷氢化物法以及巯基乙酸甲酯（TGM）衍生法等。
在气相色谱中衍生物一般被溶于某一溶剂，然后在液态下进样于色谱柱中。
但是对砷的分离而言，因为氢化物的挥发性太大，不易被萃入溶剂，在实际应用时都是将氢化物发生器与气相色谱系统直接相连，发生的氢化物通过载气被直接带入色谱柱。
二甲基砷化氢可以被萃入甲苯后进入色谱柱，但这种方法对其他砷的氢化物就不合适，如甲基砷化氢挥发性较前者大，用甲苯萃取损失很大，而在低温下（-5℃）二甲基砷化氢，一甲基砷化氢均可被萃入甲苯中。
气相色谱分离后砷的氢化物可直接进入发射光谱，质谱，及原子吸收光谱等测定。
氢化物发生－气相色谱方法的缺点是只能局限于形成氢化物的那些砷的形态分析。
气相色谱分离不同形态砷化物的一些典型的例子包括：（1）Fukui等人[4]利用2，3－二巯基丙醇（BAL）与无机砷和MMA形成络合物，然后在涂有20％SE－30Chromosorb AWA DMCS的气相色谱柱上加以分离，并用火焰光度计检测。
（2）Beckmann[5]利用MMA、DMA与巯基乙酸甲酯形成络合物并在涂有2.5%XE－60 Chromosorb G AW－DMCS柱上将它们分离，用火焰离子化检测器测定，检测限达到10ng/ml。
此方法应用于尿和血样的分析。
（3）Dix等人[6]利用TGM为衍生剂，分离了无机砷、MMA和DMA，并用于尿、血及生物器官提出液的分析，采用火焰离子化检测，最低检测限为100ng/ml。
（4）Henry等人[7]将As（Ⅲ），As（V）和DMA转化成其相应的三甲基硅烷衍生物，并在涂有5％OV－225的Gas－Chrom Q 色谱柱上分离，质谱仪检测。
As（V）和DMA 的检测限为0.1ng，As（Ⅲ）的检测限为1ng。
（5）Daughbrey等人[8]以二乙基二硫代氨基甲酸酯为衍生剂，使之与无机砷，MMA络合生成的低沸点化合物，然后在涂有5％OV－17Anakrom AS 柱上得到分离，热导及火焰电离技术检测，可用于尿样的分析。
气相色谱用于砷的形态分析的关键是需要选择一个好的衍生方法，能够同时使几种重要的砷化物被衍生成低沸点衍生物。
但上述几种衍生方法只对部分砷化物适用，使得该方法在砷形态分析上局限很大。
同时由于气相色谱所必需的衍生反应，操作复杂且易造成玷污，因此近几年逐渐被液相色谱分离的手段所取代。
但是尽管气相色谱具有这些不利因素，由于它本身固有的分离效率高，容易与检测器如原子吸收、原子发射及质谱相联机的优点，气相色谱在形态分析中仍然占有一席之地。
2．高效液相色谱液相色谱用于砷的形态分析有很多优点。
首先，在液相色谱中分析物不必衍生而能直接在室温下分离。
一般样品都以液相存在，如分析水样，尿样，生物器官和组织提取液中的砷形态等，可以经过简单的前处理后直接进样于色谱柱加以分析，这样不仅节约了分析时间，而且能够减少在衍生过程中带来的玷污及各种形态的重排反应和它们之间的相互转化，使得分析数据更加可靠。
其次，液相色谱可以选择众多的流动相作为分离介质，在实验中可根据所要分析的形态的性质选择适当的色谱体系，这使得液相色谱在分离方面具有多样性。
目前在砷的形态分析中一般采用两种分离机理：离子交换机理和反相离子对色谱机理。
（1）离子交换色谱不同形态的砷化物能够被离子交换色谱分离的主要原因是因为这些砷化物在分离条件下大多数是以离子型化合物存在的。
表1列出几种重要砷化物的pKa 值。
表1 几种重要的砷形态的pKa值形态As(Ⅲ)As(V)MMA DMA AsBpKa19.2 2.3 2.6 6.2 2.2pKa2/ 6.88.2//pKa3/11.6///从表1可见，As（Ⅲ），As（V），DMA，MMA和AsB是弱酸或中强酸。
而且pKa值相差也比较大，在适宜的pH条件下均能以阴离子的形式存在。
此外，已经知道AsC只能以阳离子形式存在，DMA和AsB则在一定PH值下可同时以阳离子及阴离子形式存在。
因此可以用离子交换机理来进行分离。
采用离子交换分离时，流动相的优化可依据砷元素在不同pH下的形态分布图为指导。
从图1可以看出，当采用阴离子色谱柱时，pH6是一个理想的条件，在这一pH之下，As III主要以不带电荷的亚砷酸（H3A）形式存在，在阴离子色谱柱上无保留；二甲基砷以HA和A-各占一半的形式存在，因此在阴离子色谱柱上有一定保留；一甲基砷完全以HA-的形式存在，因此在阴离子色谱柱上保留强于二甲基砷；而As V部分已经以HA2-的形式存在，是这几种离子中保留最强的，因此最后流出，从而使这几种砷的形态被相互分离。
由此可见，pH6是采用阴离子色谱柱分离时的最佳流动相条件。
图1 砷元素在不同pH 下的形态分布图图2a,b 是本书作者等采用两种离子交换柱分离不同形态有机砷化合物的色谱图。
从图2a 可以看出，当在pH 为6.0的条件下，四种以阴离子形态存在的砷化合物As （III ），As （V ），MMA 和DMA 获得了很好的分离[9]。
从图2b 可以看出，在较强的酸度下，除MMA 以外，5种有机砷的化合物都能够质子化形成阳离子化合物，因此可用阳离子交换柱分离。
MMA 不保留，因此在死时间流出[10]。
图2a阴离子交换柱分离砷化合物1-As （III ），2-DMA,3- MMA 和4-As （V ）500100015002000250030000200400600800Retention time (sec)I n t e n s i t y (c p s )图2b 阳离子交换柱分离1-MMA，2-DMA，3-AsB，4-AsC，5-TMAO，6-TMAs+一般文献报道用阴离子交换机理来分离阴离子型的砷形态，用阳离子交换机理分离阳离子型的砷形态，但将阴阳离子型砷形态同时分离有一定困难。
本书作者等曾采用阴离子交换柱尝试分离As（Ⅲ），As（V），DMA，MMA，AsB和AsC等6个形态的砷化物[11]，由于AsC不能以阴离子形态存在，因此在死时间流出，其它5种离子的流出顺序见图3。