離子色譜技術(shù)在水環(huán)境檢測中的應(yīng)用分析

訾 辰

（臨沂市泓潤環(huán)境檢測有限公司，山東 臨沂 276000）

目前來看，無論是在環(huán)境檢測中的大氣檢測、水環(huán)境檢測還是土壤檢測，離子色譜技術(shù)均是最佳的檢驗(yàn)方法，尤其是在降水和污染源檢測方面的應(yīng)用效果更加顯著，離子色譜技術(shù)有著穩(wěn)定性好、精密度高、重現(xiàn)性好的優(yōu)勢，非常適合應(yīng)用在水環(huán)境檢測中[1]。從目前水環(huán)境檢測對(duì)離子色譜技術(shù)的應(yīng)用情況來看，離子色譜技術(shù)廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)廢水、地下水、海洋水、生活污水這些方面，可以精準(zhǔn)測定出水樣品中的各種無機(jī)陰、陽離子和有機(jī)酸，且在整個(gè)檢測工作前只需要進(jìn)行簡單的預(yù)處理即可，操作簡單有效?；陔x子色譜技術(shù)的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有較多的要點(diǎn)需要把控，尤其是其中的一些理論依據(jù)和參數(shù)。基于此，必須明確和掌握離子色譜技術(shù)在水環(huán)境檢測中的應(yīng)用要點(diǎn)。

1 離子色譜技術(shù)的原理和特點(diǎn)

1.1 離子色譜技術(shù)的原理

離子色譜技術(shù)可以將分離后的組分在淋洗液的帶動(dòng)下經(jīng)過抑制器，此時(shí)淋洗液的本底電導(dǎo)可以降低，被測離子的電導(dǎo)響應(yīng)值可以增加。而后再使用電導(dǎo)檢測器來繪制出各個(gè)離子的色譜圖，保留時(shí)間定性，借助峰高和峰面積來完成定量，最終測試出離子含量。對(duì)于離子色譜技術(shù)來說，實(shí)際發(fā)揮作用的分離機(jī)理有三種，即高效離子排斥色譜法、高效離子交換色譜法、流動(dòng)相離子色譜法。目前最為常用的分離方法是高效離子交換色譜法，在分離過程中，樣品中的離子和流動(dòng)相中的離子可以交換，并附著于固定相中的固定電荷上。

總的來說，在整個(gè)分離過程中，樣品中的離子可以與流動(dòng)相中的對(duì)應(yīng)離子相互轉(zhuǎn)換，此時(shí)離子可以在短時(shí)間便附著到固定相中的固定電荷之上。因?yàn)闃悠分械碾x子與固定相的粘附程度有較大的不同，所以樣品的不同組分可以很好地分離出來。

1.2 離子色譜技術(shù)的特點(diǎn)

從長期的離子色譜技術(shù)應(yīng)用來說，這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢集中體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：

①分析速度快：目前來看，離子色譜技術(shù)在常見陰離子和陽離子分析中的速度非常快，平均時(shí)間＜20 min。若是采用高效分離柱，則在數(shù)分鐘內(nèi)便可以完成試樣分析。

②分析能力強(qiáng)：在適宜的檢測環(huán)境下，借助離子色譜技術(shù)可以有效分離出各種陰離子混合物，比如采用雙注法時(shí)，常見陰離子可以在十幾秒內(nèi)便分離出來。

③靈敏度高：就離子色譜技術(shù)來說，其分析濃度范圍為μg/L-mg/L。若是進(jìn)樣量為50 μ，則一些常見陰離子的檢出限會(huì)小于10 μg/L。而若是增加進(jìn)樣量，同時(shí)采用小孔填充柱時(shí)，一些常見陰離子的檢出上限可以達(dá)到10-12g/L。

④可以同時(shí)檢測多種離子化合物質(zhì)：與光度法和原子吸收法這兩種方法相比，離子色譜法可以同時(shí)檢測多種離子化合物質(zhì)，且花費(fèi)的時(shí)間較短。因此，在水環(huán)境檢測中，會(huì)更加注重離子色譜法的使用。

⑤儀器設(shè)備優(yōu)勢：目前來看，離子色譜技術(shù)所使用的儀器均為全塑件，玻璃柱，有很強(qiáng)的耐腐蝕性。

2 離子色譜技術(shù)在水環(huán)境檢測中的應(yīng)用

2.1 用于水質(zhì)檢測的預(yù)處理

采用離子色譜技術(shù)開展水質(zhì)檢測的預(yù)處理時(shí)，多數(shù)情況下只需要進(jìn)行過濾和稀釋等簡單處理，便可以一次進(jìn)樣測定出多種成分。目前離子色譜技術(shù)中可以應(yīng)用于水質(zhì)檢測的預(yù)處理方法主要有四種，即膜處理法、固相萃取法、溶劑萃取法、超臨界流體萃取法[2]。

2.2 分析無機(jī)陰離子與陽離子

目前來看，在陰離子分析中，離子色譜技術(shù)可以應(yīng)用在F﹣、Br﹣、SO4

﹣、Cl﹣、NO2﹣。同時(shí)可以通過梯度淋洗的方式來分離處理36種陰離子，分離時(shí)間可以控制在30分鐘以內(nèi)，陰離子分析狀態(tài)可以達(dá)到最佳。在飲用水離子分析中，應(yīng)用離子色譜陰離子分析技術(shù)時(shí)，可以很大程度上提升水資源質(zhì)量，確保滿足居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)。近年來隨著離子色譜技術(shù)的發(fā)展，離子色譜技術(shù)在無機(jī)陽離子中的應(yīng)用也變得廣泛起來。

2.3 分析極性化合物

近年來在離子色譜技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，離子色譜技術(shù)對(duì)所使用的分析設(shè)備作了進(jìn)一步改進(jìn)，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜離子的分析。但是考慮到目前所使用的離子色譜技術(shù)還有不足之處，一些應(yīng)用還處于理論研究階段，因而后續(xù)要進(jìn)一步加大研究力度。但總的來說，目前離子色譜技術(shù)在極性化合物分析中取得了較好的成效，生物胺、有機(jī)酸等分析過程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，可以達(dá)到良好的極性化合物分析狀態(tài)，這為水環(huán)境改善提供了有利的條件[3]。除此之外，隨著人們生活水平和對(duì)水質(zhì)要求的提高，目前正在研究通過抑制電導(dǎo)離子色譜技術(shù)的檢測方法來進(jìn)行水質(zhì)檢測，有著造價(jià)低和操作簡便的優(yōu)勢。由此可以看出，離子色譜技術(shù)在極性化合物分析中有著很好的效果，對(duì)提升水環(huán)境質(zhì)量有很大的裨益，后續(xù)要加大研究力度。

2.4 分析復(fù)雜樣品

近年來，隨著離子色譜技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)開始逐步應(yīng)用到復(fù)雜樣品的檢測分析中，并取得了較好的成效。比如在陰離子交換柱和陽離子交換柱串聯(lián)形式的研究中，借助離子色譜技術(shù)可以完成復(fù)雜樣品的有效分離。另外，在水環(huán)境污染日益嚴(yán)重化的形勢下，水的成分會(huì)變得越來越復(fù)雜，過去使用的檢測技術(shù)已經(jīng)暴露出很多的不足，無法滿足檢測要求。而在應(yīng)用離子色譜技術(shù)時(shí)，可以有效地分離水樣品中的無機(jī)陰離子、無機(jī)陽離子、有機(jī)酸[4]。同時(shí)還可以使用EDTA（乙二胺四乙酸）作為洗脫液，通過使用單柱陰離子色譜法可以檢測出Cl﹣的含量，最終達(dá)到良好的復(fù)雜樣品分析狀態(tài)。在應(yīng)用優(yōu)勢上，因?yàn)閺?fù)雜樣品中的Ca2﹢可以與EDTA發(fā)生反應(yīng)，所以能夠在一定程度上簡化整個(gè)檢測過程，從而有效提升檢測效率。

3 離子色譜技術(shù)在水環(huán)境檢測中的發(fā)展趨勢

總的來說，目前離子色譜技術(shù)在水環(huán)境檢測中已經(jīng)取得了很好的效果，不僅可以應(yīng)用于水環(huán)境檢測，而且也可以應(yīng)用到水環(huán)境的監(jiān)測治理中，對(duì)提升水環(huán)境質(zhì)量有重要的意義。在水質(zhì)檢測中，可以將離子色譜技術(shù)應(yīng)用到生活污水、工業(yè)廢水、飲用水等樣品的分析中去，能夠測定出每一類水質(zhì)樣品中的無機(jī)陰離子、無機(jī)陽離子和有機(jī)酸，準(zhǔn)確度較高，相對(duì)誤差小于5%。在提高柱效能方面，目前離子色譜柱最高可以達(dá)到3萬理論塔板數(shù)/米，高效液相色譜柱的效能可以達(dá)到30萬理論塔板數(shù)/米。在增加淋洗液種類這一方面，目前離子色譜所使用的流動(dòng)相還較為單一，碳酸鹽的背景電導(dǎo)較高，氫氧化物溶液也極易受到二氧化碳的影響，這不利于水環(huán)境監(jiān)測工作更好地開展[5]。目前通過離子色譜分析無機(jī)離子的方法已經(jīng)較為成熟，取得了較好的研究成果，接下來要進(jìn)一步去嘗試使用離子色譜技術(shù)分析有機(jī)化合物質(zhì)。

4 結(jié)語

離子色譜技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)水環(huán)境檢測來說意義重大，可以提升水環(huán)境的檢測與治理能力，今后的應(yīng)用范圍會(huì)更為廣泛，值得加大研究力度。基于離子色譜技術(shù)的優(yōu)勢，目前該技術(shù)主要應(yīng)用在無機(jī)陰離子與陽離子、極性化合物、復(fù)雜樣品的分析中，有著很好的應(yīng)用效果。但是在實(shí)際檢測過程中，離子色譜法會(huì)受到水中陰離子和陽離子的影響，使該技術(shù)的應(yīng)用效果受到一定的影響，從而影響檢測數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。因此，未來仍然要加大對(duì)離子色譜技術(shù)的研究力度，尤其是要做好提高柱效能和增加淋洗液種類這兩個(gè)方面的工作，只有這樣才能更好地發(fā)揮離子色譜法在水環(huán)境檢測與治理中的效能。