W próbkach wodnych metale ciężkie (np. ołów, kadm, rtęć) oznacza się metodami analizy pierwiastkowej, czyli takimi, które dają sygnał charakterystyczny dla danego pierwiastka. Do tej grupy należą techniki określane ogólnie jako spektroskopia atomowa (w praktyce laboratoryjnej m.in. AAS, ICP-OES, ICP-MS). Ich wspólną cechą jest to, że próbka zostaje wprowadzona do układu, w którym powstają wolne atomy lub jony, a następnie mierzony jest sygnał związany bezpośrednio z danym metalem. Dzięki temu metody te są selektywne dla pierwiastków i dobrze nadają się do oznaczeń śladowych w wodzie.
Odpowiedź "Spektroskopia w podczerwieni" jest nieodpowiednia do bezpośredniego oznaczania metali ciężkich, ponieważ IR identyfikuje głównie grupy funkcyjne i wiązania chemiczne w związkach cząsteczkowych. Jony metali w roztworze nie dają typowych, jednoznacznych widm IR pozwalających na prostą, selektywną ilościową analizę pierwiastka.
Odpowiedź "Spektroskopia Ramana" również dotyczy przede wszystkim informacji o drganiach cząsteczek (analogicznie do IR, choć na innej zasadzie oddziaływania światła z materią). Może być przydatna do badania niektórych związków lub matryc, ale nie jest standardową, najbardziej adekwatną techniką do rutynowego ilościowego oznaczania jonów metali ciężkich w wodzie.
Odpowiedź "Mikroskopia sił atomowych" to metoda obrazowania topografii i właściwości powierzchni w skali nano. Nie służy do wyznaczania stężenia metali rozpuszczonych w próbce wodnej; typowe zastosowania AFM to analiza materiałów i powłok, a nie klasyczna analiza ilościowa roztworów.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się oznaczanie metali w roztworach (woda, ścieki), najczęściej właściwym kierunkiem są techniki atomowe (AAS/ICP), a techniki IR/Raman kojarz z analizą cząsteczek i wiązań.
