試論離子色譜儀在高海拔地區(qū)的日常維護與故障排除

朱紅蓉 德吉維色

西藏自治區(qū)水文水資源勘測局，西藏 拉薩 850000

離子色譜［1］（Ion Chromatographs，簡稱IC）自70 年代問世以來發(fā)展迅速，作為一種新的分析技術，因其一次性能夠測定多組元素物質(zhì)而得到了廣泛的應用。離子色譜儀主要由淋洗液輸送系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離柱、抑制器、檢測器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)六大部分組成［2-4］。工作原理為基于離子交換樹脂上可離解與流動相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子之間，進行的可逆交換和分析物溶質(zhì)對交換劑親和力的差別而被分離。本文主要針對瑞士萬通861離子色譜儀在高海拔地區(qū)工作中的日常維護與故障排除進行探討，供大家參考。

1 METROHM 861 IC的日常使用與維護

儀器啟動：首先，接通儀器電源。壓緊蠕動泵管，檢查淋洗液、超純水、再生液等工作液體是否充足，廢液瓶是否傾空。再打開計算機IC METROHM 工作站，啟動軟件測量基線。實驗儀器測量基線是檢測組分的關鍵。因此，在測定基線時每10～15 分鐘手動切換一次化學抑制柱，同時要檢查3 條廢液管路是否有液體流出。如測試管路無液體流出，要檢查那條管路出現(xiàn)堵塞，并及時排除故障。等待基線趨于平穩(wěn)成一條直線，才可以測試分析。

淋洗液的選擇：任妍冰［5］等認為離子色譜分析中細菌生長會對色譜行為產(chǎn)生明顯的負面影響，會損壞分析柱。因而為了防止細菌的繁衍，要使用新制備的超純水配制淋洗液。如果淋洗液小于200ml要及時配制新液體予以補充，絕對不能在沒有淋洗液的情況下開機運行。

再生液的制備與選擇：再生液的作用是輔助儀器來降低流動相背景的物質(zhì)，用于清洗離子交換柱以去除雜質(zhì)和恢復交換位點的活性，從而保持色譜柱的分離效果和性能。瑞士萬通861 離子色譜儀使用5:1000 的稀硫酸作為再生液，硫酸溶液最好選用優(yōu)級純，最次也應是分析純。

色譜柱的保養(yǎng)：色譜柱的主要任務是分離樣品中的各種離子，是離子色譜核心部件之一，因而色譜柱的保養(yǎng)尤其重要。一是在測定樣品時，一定要經(jīng)過預處理，嚴格控制進樣量。二是避免使用高濃度的溶劑作為流動相。三是分析工作結束后，一定要沖洗管路30 分鐘以上，以稀釋測試管路中殘留的高濃度物質(zhì)。四是若色譜分析柱長期不使用，一定要用純凈水沖洗干凈，并取下將兩端使用專用密封塞堵塞，放入冰箱保存。短時間不用需要每周至少啟動基線潤洗1～2次。

2 常見故障分析

2.1 背景電導出現(xiàn)異常

正常情況下測試管路潤洗時，應該每15分鐘左右要切換基線一次，基線切換時會出現(xiàn)負峰現(xiàn)象，隨后逐漸趨于平穩(wěn)。測試儀器關閉后再啟動基線潤洗管路時，出現(xiàn)高電導值，存在以下幾種情況：

2.1.1 淋洗液基體存在高導電物質(zhì)。若電導值偏高且居高不下，首先考慮淋洗液基體中是否有高導電物質(zhì)，如配制時所用藥品是否為配制所需的純度或超純水是否合格等。因此，在啟動基線時，一定要注意基線的電導值的高低。如遇到這樣的情況時，必須要馬上關閉硬件，停止走基線，關掉軟件，立刻重新配制并更換淋洗液，并使用大量的超純水去潤洗測試管路，直到背景電導值降下來為止。否則，會對色譜柱造成損壞。

2.1.2 色譜柱中吸附了高導電物質(zhì)。如果測試過高濃度的樣品后，管路未潤洗干凈時也會遇到電導值偏高現(xiàn)象。這時要先用超純水反復多次潤洗管路，直到電導值降下來。當然有時蠕動泵沒有壓緊或忘記壓緊，電導值也會出現(xiàn)偏高現(xiàn)象。

2.1.3 無壓力或壓力偏低，淋洗液、再生液管路沒有流動相流出。若遇到管路沒有液體流出，首先考慮儀器測試系統(tǒng)是否可能滲漏液體。有可能測試管路接頭處松動、磨損等都可能引起漏液。因此，一定要仔細檢測管路，擰緊各個管路接頭，但要記住管路接頭切不可擰的過緊，否則會磨損；若發(fā)現(xiàn)接頭有損壞，應立即更換相匹配的接頭以解決漏液的問題。其次，檢測完測試管路，淋洗液、再生液仍無流動相流出。還有可能是管內(nèi)存在大量氣泡，需要在再生液廢液管端用針管將流路內(nèi)的氣泡抽出，直到見到管內(nèi)無氣泡，有連續(xù)液體流出為止。第三，就是儀器測試泵內(nèi)的氣泡未排干凈，存在大量氣體。打開排氣閥使泵運轉(zhuǎn)，將氣泡排盡后再測試樣品。

2.2 壓力指示過高

一是色譜柱進口處濾膜有可能堵塞。應立刻更換濾膜，將色譜柱反接潤洗干凈直到通暢為止，并多停留一段時間，再正向接好。二是泵的單向閥出現(xiàn)堵塞。將單向閥旋擰取下放置裝有50mL 左右乙醇或丙酮溶液的燒杯中浸泡，并使用超聲波隔水超波30分鐘后，用超純水潤洗干凈，再重新裝好，且記不可裝反，否則流動相不能流動通過。

2.3 離子間分離度不好

在測試過程中發(fā)現(xiàn)離子間分離度不夠好，出現(xiàn)平峰、分叉峰、出峰過早或滯后等。一是淋洗液濃度碳酸鈉與碳酸氫鈉的配比不好，會影響各離子間的分離度，應嚴格遵循配比率。二是測試樣品濃度過高。因此在對未知樣品進行測試時，一定要對其進行稀釋后，再進行測定。三是色譜柱有可能老化，需要更換新的色譜柱。

2.4 分析重現(xiàn)性差

首先，要考慮到化學試劑與超純水的質(zhì)量。如所需化學試劑中氯離子含量是否偏高，如果試劑中的氯離子含量過高，會造成樣品低濃度的氯離子含量分析誤差增大。超純水是否是最新配制，因為超純水取水后，會受到雜質(zhì)、微生物等的污染。再者是所測定的樣品濃度最好不要超過所配工作曲線之范圍，因而要對未知樣品按經(jīng)驗進行稀釋，盡量將濃度控制在工作曲線范圍之內(nèi)。

3 注意事項

樣品一定要進行預處理。測試任何樣品前需要測定pH 值，首先使用一般性的濾紙過濾去除顆粒物和有機物，再使用經(jīng)0.22 微米濾膜過濾后測試樣品。樣品預處理的目的是為了去除溶液中存在的有機雜質(zhì)和微小顆粒物，以防止色譜柱被微小顆粒堵塞，損壞色譜柱。離子色譜法的靈敏度較高，一般測試未知濃度的水樣時，最好先對樣品進行稀釋后再進樣測試，但處理后的水樣中待測組分的含量不得低于檢測器的最低檢出限。尤其注意樣品之間不要交叉污染，再移取下一測試樣品前需要用原水樣清洗針管2-3次。切忌樣品中不要含酸，否則會損壞色譜柱。

超純水的制備。一定要使用電阻＞18兆歐，細菌＜1CFU/mL,總有機碳＜5ppb，新制且不超過24h的超純水配標準溶液、淋洗液和再生液等。超純水一定要使用純水機制備，不得用二蒸水代替。

淋洗液與再生液一定要抽濾，排空測試管路汽泡淋洗液和再生液配制后，使用前一定要用規(guī)格Φ 50，0.45μm 水相濾膜抽濾，目的是去除液體中的微小顆粒物和氣泡。抽濾完后應及時把濾膜從抽濾瓶取下來，以免沾連。淋洗液與再生液更換后,上機操作前一定要先排空測試管路中氣泡,再讓淋洗液通過色譜柱。

干燥劑的填充。由于淋洗液用碳酸鈉與碳酸氫鈉按比例配制而成，在存放過程中易吸收空氣中的二氧化碳和水，會稀釋淋洗液濃度，分析時會影響所測離子保留時間的改變和基線的穩(wěn)定性，給測定結果帶來誤差［6］。因此，為預防空氣中二氧化碳與水進入到淋洗液中，配制好的淋洗液不宜久放，最好根據(jù)用量臨時現(xiàn)配。同時，在淋洗液瓶口的玻璃彎管中選用顆粒堿石灰做為填充干燥劑，切記勿使用粉末，且干燥管兩端要用脫脂棉予以封堵。尤其注意的是干燥管中的堿石灰不要裝的太滿，半管即可，以防漲爆，且半年更換一次。

校正曲線的線性關系是分析測量方法的重要參數(shù)。在更換淋洗液、再生液后，或連續(xù)分析樣品后，要使用新配制標準樣品對已配制的標準工作曲線進行校準。如果出現(xiàn)所測離子響應值或保留時間之間出現(xiàn)±10%誤差，則應重新配制工作曲線。如果化學抑制的校正曲線稍微偏離直線關系，這種情況下，校正值盡量與樣品含量接近，以便結果盡量準確。否則，會使校正線性范圍多達幾個數(shù)量組。制備的標準曲線溶液的濃度不能超出檢測器響應的線性范圍，最好配制在線性范圍內(nèi)的中間部分。進行梯度稀釋時，要使用經(jīng)過校正和檢定合格的移液管和容量瓶等。從冰箱取出標準物質(zhì)后，需要靜置到室溫后再進行配制或稀釋，以減少過程誤差。

務必要防止在進樣過程中氣泡進入系統(tǒng)，導致系統(tǒng)壓力上升，影響各離子間的分離效果。更換淋洗液、再生液時，一定要排空氣泡，因為氣泡進入后不僅影響樹脂和樣品中離子的交換，還會影響到基線的穩(wěn)定性。而且校正曲線也必須重新測定否則將影響到出峰時間。

啟動測試程序潤洗管路1 小時，待基線趨于平穩(wěn)后，才能進行樣品測試。同樣每次樣品測試結束后，應繼續(xù)運行基線測試程序潤洗管路30分鐘左右，再按程序關閉儀器。尤其注意的是測試完高濃度值的樣品后，切記一定要潤洗測試管路1小時以上，并手動多次切換基線。高海拔地區(qū)由于早晚溫差大，因此啟動測試基線潤洗管路時，夏季大約30 分鐘即可，冬季則需要相應地將時間延長大約30～60 分鐘，以確?；€穩(wěn)定。

注意器皿的清潔，最好做到專物專用，防止交叉污染，干擾測定。未經(jīng)允許，不得隨意移動儀器，或把藥品和資料等帶離實驗室。常用的玻璃器皿，清洗干凈后，用超純水浸泡2次以上，取出晾干再用。

4 檢測質(zhì)量控制措施

4.1 平行樣品

用離子色譜測定日常樣品時，為控制樣品的質(zhì)量，需要隨機抽取10%～20%做平行雙樣，以減少測定過程中的隨機誤差。

4.2 加標回收

在每次實際分析測試中，隨機抽取與平行雙樣相同比例的樣品進行加標回收分析，以了解測定過程中是否存在干擾。

4.3 標準物質(zhì)

是用于準確度控制，應使用有證標準物質(zhì)進行分析測定。

4.4 空白實驗

每批次選取1～2 份空白樣品進行測定。由此可發(fā)現(xiàn)實驗用水、試劑純度、器皿潔凈度、儀器性能及人員操作技能等分析條件下可能產(chǎn)生的誤差，以保證測定結果的準確性。

5 結束語

維護好、保養(yǎng)好儀器，是取得準確測試數(shù)據(jù)的關鍵。因此，在日常使用與維護中，實驗人員不僅要嚴把藥物配制程序，還要熟悉該測試儀器的方法原理，同時要嚴格按照規(guī)定步驟對儀器進行操作、維護和保養(yǎng)，才能使其測試結果有更好的準確性與一致性，同時也能更好地延長儀器的使用壽命。