離子色譜技術(shù)用于水環(huán)境檢測的研究

阮智良

摘 要：我國工業(yè)水平發(fā)展是全球前列，但是工業(yè)快速發(fā)展帶來的影響也不能忽視。最主要的影響就是環(huán)境變得非常惡劣，近年來，環(huán)境問題越來越引起人們的重視。國家對于環(huán)境檢測的投入也越來越大，隨著檢測技術(shù)的不斷提升，對于環(huán)境鑒定的指標(biāo)也變得豐富，檢測精度也越來越高。近年來，離子色譜技術(shù)被大量應(yīng)用于環(huán)境檢測。本文主要介紹離子色譜技術(shù)應(yīng)用到水環(huán)境檢測的研究。

關(guān)鍵詞：環(huán)境問題；工業(yè)發(fā)展；色譜檢測技術(shù)

1、離子色譜技術(shù)的原理、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景

離子色譜技術(shù)通俗簡單理解就是利用離子交換，檢測交換后的液體，對液體成分進(jìn)行鑒定，分析液體中陰離子和陽離子成分的一種技術(shù)。通常而言，將上一步交換后離子的液體用電導(dǎo)檢測器檢測，檢測后采用色譜分析對比得出檢測液體的成分和比例的方法。歸根到底，離子色譜分離技術(shù)的核心原理就是離子之間交換。對于分離物進(jìn)行檢測的技術(shù)主要有兩種，其中之一就是電化學(xué)檢測。第二個就是光學(xué)檢測法。如果離子色譜技術(shù)應(yīng)用到水環(huán)境檢測中，我們一般采用電化學(xué)檢測法。

下面對于該技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀做以下總結(jié)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，目前我國的該技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個很高的水平。而且這種分離技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)，各個領(lǐng)域。在不斷的實(shí)踐和應(yīng)用過程中，這種分離檢測技術(shù)也越來越成熟。更加精高精密的監(jiān)測儀器的引入，技術(shù)檢測出的結(jié)果精度也越來越高。盡管如此，離子色譜分離技術(shù)還存在著一定的問題，比如在一些特殊溶液中很難發(fā)揮它的作用。但是人們對于離子色譜檢測技術(shù)的探索從來沒有停止。相信在以后更加先進(jìn)的技術(shù)到來時，這個問題一定會被解決。

2、水環(huán)境檢測所需的檢測設(shè)備類型

離子色譜柱作為離子檢測技術(shù)必不可殺的一部分，當(dāng)然也是水環(huán)境檢測的核心設(shè)備。這種分離柱一般采用金屬材質(zhì)，主要是因?yàn)闄z測液有強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等腐蝕性液體。但是一套完整的離子檢測設(shè)備，并不是只有離子色譜柱，而是有很多個小的結(jié)構(gòu)聯(lián)合組成的。根據(jù)查閱資料得到，現(xiàn)階段主要采用的離子色譜分離設(shè)備一般包括，檢測液傳送裝置、色譜分離柱、數(shù)據(jù)傳輸裝置、計算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置等。檢測液傳輸裝置主要由三部分構(gòu)成，為傳輸裝置提供動力的泵、用于存儲的液體存儲器以及用于液體傳輸?shù)膶?dǎo)管。一般情況下為了提高設(shè)備的檢測靈敏度，都會在色譜分離柱后再安裝一個抑制柱。根據(jù)上文所述，離子色譜分離原理就是離子交換的過程，根據(jù)離子交換的不同可以分成三種形式，分別是離子對色譜，離子交換色譜以及離子排斥色譜。三種不同的分離方式所涉及到的離子交換能力存在差異，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的分離方式。

3、在應(yīng)用離子色譜技術(shù)對水環(huán)境進(jìn)行檢測時應(yīng)該注意的問題

根據(jù)離子色譜技術(shù)參考文獻(xiàn)和相關(guān)環(huán)境檢測知識，我們可以知道為了離子色譜檢測技術(shù)在水環(huán)境檢測中發(fā)揮更好的效果，需要注意很多細(xì)節(jié)，主要包括一下幾個方面：

第一個也是最重要的一個方面就是控制合適的溫度。合適的溫度是決定離子色譜技術(shù)成敗的關(guān)鍵，離子檢測技術(shù)的核心就是離子交換，溫度對離子交換的速度有著很大的影響，因此說在檢測時控制好溫度，直接決定檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)這個條件，我們在進(jìn)行檢測時，必須讓離子色譜檢測環(huán)境保持好恒溫。我們不能將檢測設(shè)備放在溫度變化較大的地方，一般采用恒溫箱進(jìn)行檢測，這樣就能夠保證在恒溫下完成檢測。

第二個方面就是在進(jìn)行檢測之前要對檢測樣品水進(jìn)行過濾。因?yàn)闃悠匪锌赡芎须s質(zhì)物，這些顆粒雜質(zhì)物在進(jìn)入檢測系統(tǒng)時會堵塞管道，不僅會影響到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，還可能會因此讓檢測設(shè)備發(fā)生損壞。因此在檢測之前必須對樣品水進(jìn)行過濾，實(shí)際測試中我們將樣品水并過濾膜過濾之后再進(jìn)入檢測系統(tǒng)。

第三個方面是對樣品水進(jìn)行有效的稀釋。因?yàn)闄z測的樣品水成分非常復(fù)雜，但是色譜柱中樹脂的離子之間的親和力不同，因此在檢測之前必須弄清楚樹脂和各離子之間的親和力，如果他們之間親和力存在較大差異，我們在檢測時必須分別采樣進(jìn)行檢測，并且在檢測環(huán)節(jié)之前對樣品水進(jìn)行稀釋。

除去上述幾點(diǎn)需要注意以外，在實(shí)驗(yàn)過程中還有很多細(xì)節(jié)需要留意。比如每次檢測樣品水的容量，你簡直跟我們一般以百分之三十的色譜柱容量最為合適，若檢測樣品的濃度過高，我們應(yīng)該先稀釋之后再取樣檢測。這樣就可以有效避免濃度過大而導(dǎo)致色譜峰值過寬的現(xiàn)象。

4、色譜分離技術(shù)的意義

這個實(shí)例選取樣品水的環(huán)境檢測站位于河南鄭州，據(jù)了解，在引入離子色譜圖對水環(huán)境進(jìn)行檢測之前。該環(huán)境監(jiān)測站內(nèi)存采用的都是傳統(tǒng)的水環(huán)境檢測方法。這種方法需要花費(fèi)很長的時間，不僅耗時耗力，而且檢測效果不好。在引入離子色譜技術(shù)對水環(huán)境檢測之后，不僅提高了檢測精度，而且也降低了監(jiān)測人員的工作量。你之前的檢測技術(shù)相比，新方法在檢測效率上大幅度提高，檢測質(zhì)量也有不小的進(jìn)步。

首先我們要取該環(huán)境檢測站周圍的樣品水若干，我們需要用離子色譜技術(shù)對樣瓶水進(jìn)行成分分析，可以有效分析出樣品水的無機(jī)陽離子和陰離子的成分。

再對樣品水的有機(jī)酸和有機(jī)堿進(jìn)行鑒定分析，因?yàn)橛杏嬎愫陀袡C(jī)堿的存在，讓氣相色譜法分析效果非常不好，而采用離子色譜分析法，會取得非常好的效果。所以在鑒定之前需要對有機(jī)酸和有機(jī)堿進(jìn)行分析，分析之后確定使用哪種檢測方法更為合適。檢測結(jié)果表明，鄭州當(dāng)?shù)丨h(huán)境檢測站，檢測出的水樣品中的有機(jī)酸和有機(jī)堿含量較高，這樣就無法采用氣相色譜分析法，這是體現(xiàn)了離子色譜技術(shù)在重要性。

確定選擇離子色譜技術(shù)對水環(huán)境進(jìn)行檢測后，還可以對樣品水進(jìn)行物理性質(zhì)分析。但是對樣品水的物理性質(zhì)性進(jìn)行檢測時，應(yīng)該根據(jù)需要檢測的物理指標(biāo)，選擇合適的檢測器。

最后，由于檢測樣品中成分復(fù)雜。水樣檢測存在不小的難度，需要將離子色譜技術(shù)與科學(xué)的方法結(jié)合。這樣才能提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，而離子色譜檢測技術(shù)是現(xiàn)階段比較前沿的檢測技術(shù)，可以與當(dāng)下很多有效的科學(xué)技術(shù)結(jié)合。

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，離子色譜在檢測過程中容易出現(xiàn)氣泡干擾問題，氣泡的出現(xiàn)對于檢測結(jié)果的影響很大。為了防止這個出現(xiàn)氣泡，必須采取有效的解決方案。首先就是在進(jìn)行正式檢測之前，必須清洗干凈淋洗瓶，避免讓瓶中出現(xiàn)的氣泡，影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。第二個就是減少樣品水中的氣體泡，因?yàn)闃悠匪谶M(jìn)行檢測之前都含有一定的氣泡，如果提前采用真空泵將樣品水進(jìn)行脫氣處理，這樣就可以有效避免檢測過程中出現(xiàn)氣泡。第三個就是如果一旦在檢測進(jìn)行過程出現(xiàn)了氣泡，我們可以采用打開廢液閥降低系統(tǒng)壓力，待氣泡去除后再次關(guān)閉即可。

5、本文小結(jié)

通過上面的介紹，我們對離子色譜技術(shù)有了一定的了解，知道離子色譜技術(shù)在水環(huán)境檢測中的優(yōu)點(diǎn)，但是在環(huán)境檢測領(lǐng)域任何檢測技術(shù)只能說無限接近真實(shí)情況，不存在完美的檢測技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)也存在著缺點(diǎn)。需要我們有關(guān)部門加大對環(huán)境檢測的投入力度，科研人員繼續(xù)加大對該方面的研究，不斷完善該技術(shù)。

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