離子色譜法應(yīng)用于生活飲用水檢測(cè)的分析

周潔

摘 要：離子色譜法屬于高效液相色譜法，又被專家稱為現(xiàn)代離子色譜。此方法是1975年H.Small等人提出的一種液相色譜分析法。此方法從提出開始，一直被應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域，成為化學(xué)領(lǐng)域中一種重要的分析技術(shù)。隨著現(xiàn)代材料物理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的綜合應(yīng)用，使其成為一種高分離度、高靈敏度以及高選擇度的分析方式。本文將闡述離子色譜法的原理以及在生活飲用水檢測(cè)方面的分析。

關(guān)鍵詞：離子色譜法；生活飲用水檢測(cè)；離子交換

作為一種高效液相色譜分析法，離子色譜相對(duì)于其他分析方法其分離柱更加迅速，用于電化學(xué)檢測(cè)更加靈敏，其外表呈現(xiàn)全塑系統(tǒng)，更加耐腐蝕，同時(shí)離子色譜可以準(zhǔn)確快速的對(duì)多種離子結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)用性極強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單快速，其自身所存在的優(yōu)點(diǎn)為水環(huán)境檢測(cè)提供了重大貢獻(xiàn)。

一、離子色譜的操作原理及流程

（一）原理

離子色譜分析法主要是可以將電容質(zhì)中的離子或者分子在固定相上進(jìn)行自由交換，最終實(shí)現(xiàn)離子分子分離，主要是利用陰、陽離子電荷之間互相吸引或者排斥作用將其電容質(zhì)分解操作，所以對(duì)于親水性的所有陰、陽離子都可適用[1]。

（二）操作流程

離子色譜法是在進(jìn)行離子交換的樹脂柱后面安裝電導(dǎo)檢測(cè)器，通過長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)檢測(cè)，通過電荷之間互相吸引或者排斥作用得到離子，其原理則是通過電分子內(nèi)電荷所存在的微小差異，把樣品水內(nèi)的離子以及其官能團(tuán)通過實(shí)時(shí)移動(dòng)達(dá)到緊密相連的效果，最終達(dá)到物質(zhì)分離的目的。

二、對(duì)于生活飲用水檢測(cè)以及應(yīng)用

（一）對(duì)于飲用水的檢測(cè)操作原理

對(duì)于飲用水而言，分析時(shí)所使用的樣品大多數(shù)是來自自來水公司或者是附近水廠以及附近住戶的飲用水獲取，收集樣品應(yīng)使用密度較高的聚乙烯瓶，檢查時(shí)間為一天（24h）。由于擔(dān)心樣品水會(huì)受到其他檢測(cè)儀器的損害，通常會(huì)將樣品水通過0.22微米的過濾膜過濾，這樣可以保證檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性免受水中其他雜質(zhì)的干擾。具體操作為在色譜柱前面把樣品通過進(jìn)樣器加入，使其隨進(jìn)樣器流入色譜柱內(nèi)。由于色譜柱內(nèi)各個(gè)分離組成部分不同，所以導(dǎo)致其工作原理的特性不同。然后經(jīng)過色譜柱流入對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器，在此需要注意的是，水中含有抑制型離子時(shí)須在檢測(cè)器之前加入離子抑制系統(tǒng)，在抑制器內(nèi)，流動(dòng)相的背景電導(dǎo)值會(huì)有有所降低，最后把流動(dòng)物放入電導(dǎo)池中，此步驟之后由處理數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄，最終送出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。

（二）生活飲用水水質(zhì)分析應(yīng)用

1分析無機(jī)離子的應(yīng)用

離子色譜法測(cè)定的無機(jī)離子注視存在于水中的陰離子與陽離子，其中陽離子包括Ca2+、Na+、NH4+和Si+等，陰離子包括SO2-、CI-、NO3-和F-等。由于檢測(cè)的技術(shù)不斷完善，所以其檢測(cè)的方式也在逐漸增多。其工作原理是應(yīng)用特定的淋洗液對(duì)無機(jī)的陰離子進(jìn)行測(cè)定，日常飲用水中的陰離子的種類與含量都是由離子色譜法實(shí)施分解研究。在其檢測(cè)的結(jié)果下，會(huì)發(fā)現(xiàn)水中四種陰離子內(nèi)相對(duì)偏差在0.70%-2.41%之間，與國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的檢出限則值是在0.150 0-0.434 4微米/mL之間，判定其回收率是98.6%-105.9%。所以通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)比，水中的F-含量遠(yuǎn)比國際標(biāo)準(zhǔn)要高得多。

對(duì)于水中4中無機(jī)陽離子，離子色譜法一般是將EDTA-2TA運(yùn)用于測(cè)試日常飲用水的硬度，雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)理化測(cè)驗(yàn)沒有差異，但是由離子色譜檢測(cè)出的Ca2+與Mg2+的檢出限則會(huì)比EDTA-2NA方式檢測(cè)限結(jié)果降低很多，因而為了將實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，會(huì)應(yīng)用比EDTA-2TA更好的離子色譜檢驗(yàn)法。

2分析消毒副產(chǎn)品的應(yīng)用

離子色譜法總體具有簡(jiǎn)捷性與環(huán)保性等特點(diǎn)，而且在日常生活飲用水的檢測(cè)中，經(jīng)消毒后產(chǎn)生的有害副產(chǎn)物較少，因而在國外已經(jīng)在逐步大量使用離子色譜發(fā)，但是由于國內(nèi)對(duì)于這種方法的研究較少，方法和文獻(xiàn)都比較匱乏，所以對(duì)于離子色譜的應(yīng)用也十分有限。對(duì)于日常飲用水而言，消毒是必不可少的步驟，最開始消毒的目的知識(shí)為了減少各種疾病的傳播，當(dāng)前我國飲用水廠一般都是用氯進(jìn)行消毒，甚至有些不良商家會(huì)實(shí)用臭氧消毒，這種消毒過后，會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，這樣長(zhǎng)期飲用對(duì)于人體健康是十分不利的，甚至可能致癌。對(duì)于副產(chǎn)物的產(chǎn)生，其中包含鹵乙酸和三鹵甲烷等500多種有毒副產(chǎn)物。在美國環(huán)保局的研究報(bào)告中表明，采取氯消毒的飲用水產(chǎn)生的氯酸鹽以及亞氯酸鹽對(duì)人體的毒性是相當(dāng)嚴(yán)重的，而用臭氧消毒的飲用水，會(huì)出現(xiàn)溴酸鹽，這種物質(zhì)已經(jīng)被國際癌癥研究中心認(rèn)定為是潛在的2B級(jí)致癌物，所以利用傳統(tǒng)這些方式消毒的飲用水，對(duì)于人民身體健康來講是一種嚴(yán)重的威脅。這就說明了在日常飲用水的消毒中，要進(jìn)行方式的改變以及檢測(cè)系統(tǒng)的改變，這樣才可以為人類可持續(xù)性發(fā)展做出貢獻(xiàn)[2]。

在水消毒副產(chǎn)品的分析環(huán)節(jié)下，檢測(cè)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況，在科學(xué)性和實(shí)質(zhì)性的科學(xué)原則引導(dǎo)下，實(shí)用各項(xiàng)合理檢測(cè)設(shè)備，在離子色譜法中適當(dāng)調(diào)整其應(yīng)用方法，既然我過對(duì)于此方法的研究資料甚少，那么就需要研究人員翻閱大量國外文獻(xiàn)，增強(qiáng)對(duì)于飲用水中毒副產(chǎn)品的分析能力。例如在飲用水水質(zhì)分析之前，可以使用OnGuard-Ag方法對(duì)樣品進(jìn)行凈化處理，目的是除去氯元素對(duì)水質(zhì)分析過程的干擾，在上述工作完成后，利用容量較高的IonPac-AS19交換色譜柱，控制溫度在26℃，再使用IonPcAS9-HC分離色譜柱，將碳酸鈉作為淋洗液，這樣的離子色譜法可以在15分鐘內(nèi)完成對(duì)多種陰離子的檢測(cè)，這樣的方法既快捷又方便[3]。

結(jié)束語

綜上所述，在生活飲用水中，離子色譜法的存在對(duì)于其分析上具有重大意義，無論是對(duì)水中的無機(jī)離子還是對(duì)于其他液相物質(zhì)的檢測(cè)都具有十分理想的效果，此方法擁有檢測(cè)快捷、實(shí)用以及準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，在液相監(jiān)測(cè)分析中都能夠被更好的運(yùn)用。目前隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，使得在實(shí)際生活中，離子色譜法在分析水質(zhì)中起到不可缺少的作用，同時(shí)檢測(cè)水質(zhì)的方法也在隨著科技發(fā)展不斷增加，對(duì)我國的環(huán)保工作做出了突出的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林莉.離子色譜法應(yīng)用于飲用水水質(zhì)檢測(cè)意義分析[J].中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)，2018，15（08）：141-142.

[2]任振環(huán).離子色譜法應(yīng)用于生活飲用水檢測(cè)的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品，2016（14）：64-65.

[3]周曉艷.離子色譜法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2019（04）：38+41.