離子色譜儀測定大氣降水中的陽離子

包永梅

（廣東中金嶺南環(huán)保工程有限公司，廣東 韶關(guān) 512000）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度不斷提高，全球各地區(qū)污染面積的日益嚴(yán)重，不只是我們國家全球污染面積度日益嚴(yán)重，所以社會(huì)對于大氣降水中的離子情況進(jìn)行了廣泛的關(guān)注，目前的大氣降水中會(huì)含有許多的陰陽離子，既有陰離子也有陽離子。通過對陰陽離子含量的數(shù)據(jù)分析可以明確的分析出該地區(qū)出現(xiàn)大的空氣污染情況，進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展，工業(yè)發(fā)展以及其他領(lǐng)域的全方位發(fā)展提供一定的環(huán)境支持。文章將會(huì)使用離子色譜儀對大氣降水中含有的陽離子進(jìn)行測定，對離子色譜儀的優(yōu)勢和發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

因?yàn)楸疚难芯康闹攸c(diǎn)是離子色譜儀對大氣降水中的陽離子的測定。而大氣降水中的陽離子也是大氣降水濃度的重要決定因素。所以，如果要選用離子色譜儀，進(jìn)行測定的儀器，必須要通過一定的檢驗(yàn)，要用嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行選定。不少專家學(xué)者通過一定的研究調(diào)查以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告進(jìn)行反復(fù)綜合考慮，最終決定使用萬通883型離子色譜儀。因?yàn)殡x子色譜儀配有自動(dòng)進(jìn)樣器可以進(jìn)行樣本的不停跟進(jìn)，抑制器可以對實(shí)驗(yàn)當(dāng)中起到一定的抑制作用，避免風(fēng)險(xiǎn)與意外的發(fā)生，電導(dǎo)檢測器似乎跟抑制器有著異曲同工之處，它也是通過對電量或者是電流進(jìn)行一定的檢測，從而起到抑制危險(xiǎn)的作用。真空泵抽濾裝置似乎是離子色譜儀的后勤部門，主要進(jìn)行測定廢料廢水的過濾處理以及進(jìn)行測定之前的雨水過濾處理。只有將雨水當(dāng)中的雜質(zhì)進(jìn)行一定的過濾，才能夠得到純凈的雨水，從而得到陽離子測定的最大效果。

1.2 試劑

離子色譜儀對大氣降水當(dāng)中的陽離子進(jìn)行測定，主要是進(jìn)行酸堿濃度的測定。所以在選擇試劑時(shí)的第一選擇就是硝酸，它可以確保，對陽離子進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的測定，并可以準(zhǔn)確的所需要的數(shù)據(jù)報(bào)告提供支持。因?yàn)槭请x子色譜儀的使用，所以實(shí)踐當(dāng)中也會(huì)用到一定的實(shí)驗(yàn)用水，這里的實(shí)驗(yàn)用水也是有一定的要求的。實(shí)驗(yàn)用水最好為電導(dǎo)率≥18.2MQ.cm的超純水， Na*、K*、Mg2*、Ca2+的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液均為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（質(zhì)量濃度均為1000 μg/mL）。此外，為了做好進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，必須保證這些標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存液的儲(chǔ)存量必須足夠。不僅如此，還需要成立專門的世紀(jì)保障小隊(duì)，定期對試劑的濃度以及儲(chǔ)存量進(jìn)行檢測。容不得一絲馬虎。

1.3 色譜條件

如果說試劑濃度和試劑劑量的多少是進(jìn)行大氣降水的，陽離子測定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的話。那么色譜條件就是進(jìn)行離子色譜儀對大氣降水當(dāng)中的陽離子測定的，數(shù)據(jù)的綜合分析的必要條件。為了得到準(zhǔn)確的陽離子的測定數(shù)據(jù)，色譜條件也有一定的標(biāo)準(zhǔn)。也許是只有嚴(yán)謹(jǐn)才能夠做出比較合理的研究數(shù)據(jù)，比如色譜條件必須做到以下幾點(diǎn)：柱溫達(dá)到25攝氏度，硝酸淋洗液（2mmo/LHNO3）流速不小于0.9mL/min，進(jìn)樣體積不能高于20uL。

2 樣品部分

2.1 樣品處理

由于降水的過程對于大氣的內(nèi)容物有著一-定的沖刷影響，采集到的大氣降水樣本就會(huì)含有一部分的微生物以及顆粒物，這些雜質(zhì)中溶解的金屬離子會(huì)影響到大氣降水中陰陽離子的測定結(jié)果，這個(gè)時(shí)候就需要研究工作人員付出大量的心血投入到雨水的采集工作當(dāng)中。雨水的采集分別分為兩種情況，一種是短期降水，另一期是長時(shí)間大量降水。在短期降水中如果要做到雨水的采集，那么就需要研究人員逢雨必采，只要有降雨現(xiàn)象就要進(jìn)行雨水的采集。又因?yàn)榻邓畷r(shí)間時(shí)間誰也說不準(zhǔn)，有的時(shí)候可能氣象檢測還有可能出現(xiàn)檢測失誤的狀況，這時(shí)候就需要研究人員時(shí)刻關(guān)注天氣狀況，只要有降水情況，就要立即付出行動(dòng)。而那些長時(shí)間大量降水等情況下，研究人員的工作也不會(huì)放松幾分。因?yàn)槭沁B續(xù)幾天的長期降水，研究人員需要對每天的降水進(jìn)行一定的采集。這時(shí)候就需要研究人員把握好時(shí)間，爭取做到每24小時(shí)才進(jìn)一次雨水。為了盡可能的降低其他因素，對于降水的影響。對于采集到的雨水還應(yīng)該使用0.45微米的有機(jī)微孔濾膜進(jìn)行多層過濾，以免由于微生物的生長導(dǎo)致研究結(jié)果失控。此外，大氣降水中的陽離子極有可能受到周圍溫度變化而產(chǎn)生一定的影響。所以雨水采集以及過濾才是最基礎(chǔ)的部分。最重要的是要進(jìn)行恒溫保存，要嚴(yán)格把控溫度。爭取實(shí)現(xiàn)雨水采集，雨水運(yùn)輸以及雨水檢測三點(diǎn)一線，盡可能的縮短運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸路程，實(shí)現(xiàn)采集運(yùn)輸以及檢測緊密連接。

2.2 樣品的分析

離子色譜儀是由陰陽離子分離柱陰陽離子保護(hù)柱、離子電導(dǎo)檢測器以及對應(yīng)的抑制器組成。這樣的離子色譜儀具有非常強(qiáng)的專業(yè)性，可以很好的對陽離子樣品進(jìn)行分析測定的過程中，測出它其中所含有的微量元素。可以進(jìn)一步的分析陽離子的酸堿程度，所以，離子色譜儀的使用真的是進(jìn)行大氣降水的陽離子測定的一個(gè)福音。因?yàn)殡x子色譜儀不僅僅是進(jìn)行一定的測定，它還可以對樣品進(jìn)行簡要分析之后，綜合出來一定的測定數(shù)據(jù)供人們進(jìn)行參考研究。

陽離子分析探討：在經(jīng)歷了樣品處理收集以及樣品分析之后，發(fā)現(xiàn)大氣降水中的陽離子檢測項(xiàng)目中，其實(shí)有五朵金花存在。他們分別是有鈣離子.鎂離子、鉀離子、鈉離子、銨離子等，正是因?yàn)殛栯x子中含有這么多的微量離子元素就更要嚴(yán)格要求離子色譜儀的使用。使用睿智型號離子色譜儀的保護(hù)柱，淋洗液則是使用甲烷磺酸，淋洗液的流速保持在每分鐘-毫升的狀態(tài)，使用的再生液為去離子水，利用水解的方式產(chǎn)生氫離子，進(jìn)行自動(dòng)再生過程，進(jìn)樣量為25微升。之所以要準(zhǔn)確陽離子測定過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。主要是因?yàn)榇髿饨邓诤嘘栯x子的過程當(dāng)中，也會(huì)伴隨著陰離子的存在，為了更好的區(qū)分開陽離子與陰離子提取到實(shí)驗(yàn)所需要的陽離子，就必須做到準(zhǔn)確無誤，不能夠在陽離子融入陰離子。

3 結(jié)果與討論

將陽離子當(dāng)中的五朵金花按照1：1：1：2的比例分別移取Na*、K+、Mg2+、Cae+標(biāo)準(zhǔn)貯備液，配置不同濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，超純水定容。以目標(biāo)離子的濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。四種無機(jī)陽離子的線性范圍、標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及相關(guān)系數(shù)見表1。由表1可知：四種陽離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程的線性相關(guān)系數(shù)均在0.9995以上，具有良好的線性范圍。如下表1所示。

表1 4種無機(jī)陽離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線

4 離子色譜分析條件的優(yōu)化

4.1 廠家儀器使用說明書所給分析條件

由于離子色譜儀主要適用于大氣降水的陽離子的測量當(dāng)中，是要投放于市場中的企業(yè)使用的。所以離子色譜分析的廠家儀器使用說明書的繪制也顯得格外重要。首先廠家儀器使用說明書的繪制，要對離子色譜所具備的標(biāo)準(zhǔn)條件都要進(jìn)行詳細(xì)說明。為了使使用者熟悉離子色譜的使用原理，還要對離子色譜的使用進(jìn)行步驟繪圖說明和文字說明相結(jié)合。

為了體現(xiàn)離子色譜專業(yè)性，還可以在廠家儀器使用說明書上加入離子色譜研發(fā)制作的流程，同時(shí)加入離子色譜測定可能會(huì)出現(xiàn)的意外情況和突發(fā)情況供使用者進(jìn)行觀看借鑒。其實(shí)廠家儀器使用說明書最重要的是要用簡單的語言讓使用者明白儀器的具體使用方法。這種情況下就需要把離子色譜對大氣降水的陽離子的測定所包含的5種離子情況進(jìn)行一定的說明。因?yàn)殡x子色譜儀主要是供使用者進(jìn)行使用，而不是進(jìn)行一定的測驗(yàn)研究。5種離子的測驗(yàn)情況，在這種情況下就是一種借鑒意義，而不是探索鉆研的目標(biāo)。

4.2 分析條件的優(yōu)化

經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)將淋洗液調(diào)為4.0mmol/L硝酸溶液+0.7mmol/L2，6-吡啶二羧酸溶液 ，定量環(huán)變?yōu)?0μL，其它條件不變時(shí)，可以降低基線電導(dǎo)率、調(diào)整好峰型，達(dá)到了好的出峰效果。通過將淋洗液，濃度進(jìn)行一定的調(diào)整以及基線電導(dǎo)率降低措施是進(jìn)行分析條件優(yōu)化的最為關(guān)鍵的步驟。他可以問離子色譜儀的，使用提供一個(gè)相對穩(wěn)定安全的環(huán)境，使離子色譜儀可以避免周圍環(huán)境的影響，哪怕是誤差很低的溫度影響或者是光線影響。其主要目的都是為了實(shí)現(xiàn)離子色譜儀研究成果能夠達(dá)到最優(yōu)化，更好的適應(yīng)對大氣降水的陽離子的測定的使用。

5 結(jié)束語

因?yàn)榇笞匀唤邓疀]有一定的規(guī)律性，誰也不能把握降水量的多少，所以如果在自然環(huán)境中展開大氣降水中的陽離子測定工作，那么工作的展開就會(huì)十分棘手。這種情況下就需要有專門的測定團(tuán)隊(duì)，根據(jù)大自然降水當(dāng)中的酸堿性進(jìn)行一定的真實(shí)的降水情況模擬，在這種情況下進(jìn)行離子色譜儀測定大氣降水中的陽離子的測定工作，不僅可以通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行各種情況的測定，還可以得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在一定情況下節(jié)省人力物力財(cái)力，不僅如此，還可以，在各個(gè)角度，進(jìn)行離子色譜儀的使用于檢測，使他能夠更好的滿足不同人群的需要和不同環(huán)境的需要。

進(jìn)一步適應(yīng)市場發(fā)展的需要，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流。通過對以上離子色譜儀測定大氣降水中的陽離子的測定研究，本人覺得離子色譜儀，對大氣降水的陽離子的測定是非常成功的一個(gè)設(shè)計(jì)，完全可以將它的測定原理運(yùn)用到其他領(lǐng)域進(jìn)行新的研究創(chuàng)作。