分析離子色譜在環境監測中的應用

【摘要】離子色譜是高效液相色當中的一種，因此又有高效離子色譜（HPIC）和現代離子色譜兩種稱呼。主要采用離子交換的原理，將低交換容量的新型離子與分離子柱分離子的樣品離子進行交換，并且同時在分離柱后將一根高交換容量的特質抑制柱進行串接，進而通過化學反應把具有高電導的淋洗液轉變為低電導的淋洗液。其目的主要為了讓電導檢測器能夠更加靈敏的檢測出被進行分離過的離子。目前這種方式已經適用于生化、環保科以及化學等科學領域。本文主要將離子色譜在環境監測中的具體應用以及儀器的使用的維護以及保養等問題進行了詳細的闡述。

【關鍵詞】離子色譜；環境監測；維護保養

目前最常用的四大色譜技術中，離子色譜位居第三，此離子的技術是在1975年提出的，同時也作為微量化學分析新技術的革命性代表，最早出現在1977年，適用于水處理的領域中。離子色譜問世后，很快就成為了對陰離子進行分析的首選方式。而這種技術常被用于環境監測中，主要用于監測環境是否污染，離子色譜主要能對水質、大氣以及土壤等方面進行檢測，同時也是目前監測環境最好的方式，尤其體現在降水和污染源監測等方面。具有穩定性強、精密度高以及重現性等特點。因此，受到了水質監測領域的重視和廣泛的運用。作為環境監測的重要檢測儀器，離子色譜儀正確使用的方法和儀器的維護、保養，都對檢測的結果有著直接的影響。

1.離子色譜具備的特點

在過去，陽離子的分析主要采用了吸收分光光度的手法，但此手法有個很大的弊端，即是一次只能對一個元素進行測定，測定結束后就不能再對其他元素進行測定，如果想要繼續檢測，就必須更換和再次對相應的空心陰極燈預熱。這樣不僅麻煩，而且導致效率降低，浪費時間。而傳統的陰離子分析的方法主要有光度法、容量法以及重量法，但這些方法都存在著諸多的不利因素。離子色譜的出現剛好替補了上述方法中所沒有的特點，即：樣品的使用量少，并且可以不用進行復雜的前處理；能夠同時進行多種元素的分析，靈敏度也非常高；能夠快速準確的進行分析，不容易發生錯誤；檢測線的性能良好。

2.離子色譜的技術如何應用到環境的檢測中

2.1在大氣監測中的應用

在大氣的監測中，離子色譜可以對NA+、S2-、CN-、K+、Mg2+、Ca2+、PO43-、CO2、F-、SO2、NOx以及甲胺、二甲胺、甲醛以及乙胺離子進行檢測。其中SO2、NOx是日常監測工作中最為常見的兩種檢測目標。離子色譜主要先將樣品置于堿性溶液中，在進行下一步的處理。

2.2水質量的檢測應用

在日常生活中，離子色譜也被用于水質量的檢測中，常檢測于地下水、飲用水、生活污水以及工業廢水、海水等樣品進行分析。離子色譜可以對樣品水中的無機陰、陽離子以及有機酸等進行檢測。并且可以同一時間對多種樣品以及成分進行監測，可不使用毒試劑，有效的避免了對環境的二次污染。采用離子色譜方式對水質量進行檢測，不僅提高了效率和精準度，同時誤差均小于5%，降低了誤差率。

2.3離子色譜對土壤與生物污染物的應用

離子色譜可以對土壤中的提取液和生物體中消解液進行測定。其中土壤中的監測目標主要包括：K+、Mg2+、Ca2+、PO43-、SO42-、NO3-、Na+、NH4+等。其中生物體的監測目標主要包括：有機酸、Na+、SO42-、PO43-、F-、C2O42-等。離子色譜的最新應用主要將傳統方式無法解決的的難題進行分析，離子色譜的主要特征是可電離以及微弱甚至沒有紫外吸收的化合物。

目前離子色譜的監測水平逐漸提高，已經廣泛應用于生物可電解物質、蛋白質以及多肽、抗生素、維生素、糖類、氨基酸等物質進行監測。

3.樣品的預處理方式

因為污染產生的種類不同，所以污染源的樣品也大不相同，其特性也不同，部分污染樣品還具有濃度高、成份復雜的特點。作為色譜工作站的中心，離子色譜一旦被污染就會導致分離效果遭到破壞，直接影響到分析離子的精準度。因此，為了避免這種情況發生，對污染源的樣品在監測之前要進行樣品的預處理。

（1）濾膜法：對于含有顆粒狀的污染樣品，必須經過微孔濾膜的過濾才能直接進樣。

（2）分解處理方法：此類處理方式主要針對固體的污染樣品，首先將樣品的離子溶解于不同的吸收液，待樣品的離子轉化為溶液后，經超聲波的提取后，再進行微孔濾膜過濾后進樣。

（3）離子交換樹脂的方法：此類方法主要針對渾濁的污染樣品，對渾濁的污染物進行清潔，同時除去部分有機物，在進行離子交換后，經過微孔濾膜過濾后進樣。

4.離子色譜儀器的保養以及維護

離子色譜作為精密的儀器，日常生活中的保養和維護對儀器的使用壽命和監測結果的精準度有著莫大的影響。

在使用的過程中，可以適當的添加一些淋洗液，主要避免溶液耗光后形成崩空抽的現象。如產生氣泡，應立即排除，避免氣泡遺留在泵內。

在開機時間尚短，檢測器還未達到穩定的狀態下就開始基線產生漂移，在正常的情況下，背景電導會出現由高向低逐漸降低，最后達到穩定狀態的現象。如果這時，背景電導值呈持續增加，說明抑制器出現問題。因此，檢查抑制器是否正常，是檢測儀器工作狀態是否穩定的必要條件。

為了使泵保持良好的狀態，在清洗的時候應該用去離子水進行清洗。若使用強酸、強堿進行沖洗后，必須再次進行清潔沖洗，以免造成泵頭、泵內密封圈受到強酸強堿的損害。

離子色譜儀器屬于機械，因此若長時間不使用，至少做到每周開機一次，使儀器運行2～3h，保證儀器的性能正常。

5.結束語

隨著科技的不斷發展，離子色譜儀器的發展使用也得到了更加廣泛的空間，目前我國著重使用于環境的監測中，因此，離子色譜的快速檢驗能力對環境監測有著重大意義。為了保證監測數據的真實性，必須嚴格按照離子色譜的專業監測手法，對日常的保養和維護工作更要嚴格進行。 [科]

【參考文獻】

［１］王龍勝，劉思佳.論離子色譜在環境監測中的應用[J].價值工程，2011，30（3）：293-293.

［２］王娟，李海波.離子色譜技術在環境監測中的具體應用[J].環境科學導刊，2011，30（6）：81-83.

［３］黃云輝.論離子色譜在環境監測中的應用[J].科技與生活，2011，（11）：183-184.

［４］汪玲，牛明改，王振領等.離子色譜技術及其在環境監測中的應用[J].周口師范學院學報，2009，26（2）：80-82.