水質分析中離子色譜法的應用研究

劉志華(武漢市東西湖自來水公司 湖北 430040)

我國對離子色譜法的應用已有將近30年歷史，現在已經廣泛被應用于土壤與水質、大氣等生態方面的環境檢測而成為了一門獨立的大類。離子色譜法的利用，使得技術與操作方面都有了很大的提升。

一、離子色譜法的概述

1.概括優點

離子色譜法具備著快速與簡便、選擇性良好與靈敏度高、抗干擾強與同測多組數據等優點被應用在醫藥與科學環境、水質分析等方面，幾乎在人類的生活各個領域都有應用。同時在與經典化學分析方法、儀器分析法比較中，更是突出了上述所描述的優點。水質分析屬于環境分析的一個不可缺少的部分，在海水、飲用水、工業廢水等分析中必須運用到使檢驗分析中準確、快速的離子色譜法。這些年的離子色譜法的快速發展，對陰離子分析方法的一個重大突破解決了很多化學上長期問題，并且得到了非常廣泛的應用。

2.分離機理的描述

液相色譜技術的基礎上發展了離子色譜法，根據離子交換的機理，借助物質在離子交換柱上的不同移動性而把物質分離開來的。運用的離子色譜法的方法具體有幾種：移動相離子色譜法，高效離子色譜法和離子排斥色譜法。其中高效離子色譜法是離子色譜中的最主要分離法，它是測定陽離子分析的主要方法，而陰離子交換色譜的分析中，季胺基是填充在分離柱的離子交換的功能基因，季胺基是一種表面陰離子層，它是由離子鍵合形式構成的一層樹脂磺化層微粒。在分離中的硫酸基，是交換功能基而且是和樹脂離子電荷相反充當的平衡離子。平衡離子分別在不同色譜中不一樣，CO32和HCOa-是陰離子色譜中的平衡離子；而陽離子色譜中的平衡離子則是H+。離子對的形成很有意思，被測的樣品離子與樹脂交換功能基的平衡離子在分離柱里面進行爭奪位置“戰爭”，但是由于庫侖力的存在，樣品離子暫時被固定與保留住，也是庫侖力的大小不同，所表現的親合力也不同，這些都適用在所有離子中。為了達到在樣品中離子的分離目的，必須使得淋洗液作用的時間不一樣、離子的不同程度的保留。

二、運用離子色譜法的具體水質分析

1.選擇淋洗液

實驗的基礎之一，也是重要的準備之一是對淋洗液的選擇。它要具備使被測離子彼此分離或者被抑制的能力，樹脂受到淋洗離子的親合力要適中，不能太大或者大小，嚴格控制淋洗液的質量。實驗中的脫洗能力是根據淋洗液的濃度決定而決定的，而且濃度的改變也會對PH值的變化產生影響，進而會影響實驗中的各種數據。鑒于各種因素，一般對緩沖淋洗液的選用是比較明智的，比如NaOH稀溶液和NaHCO3混合稀溶液。

2.應用到飲用水的離子色譜法

飲用水中存在著很多我們用肉眼看不到的離子以及一些成分，采取離子色譜法對飲用水進行分析是最方便地方法。首先是對無機陰陽離子的測定，我國所掌握的技術是能夠應付這樣的測試的，無機陰離子的檢測，分別進行實驗對數據進行分析，這里就不就數據分析來看飲用水分析了。實驗中分別采取了離子色譜法和理化檢驗法對一些方面進行對比，這些方面包括檢測時間和經濟方面、最低檢出限等。從數據分析來看，離子色譜法大大降低了檢測時間和檢測限，并且能夠在經濟成本上有很大的節省，是一種理想的方法。其次是測定無機陽離子，發展飛速的離子色譜技術，可以快速并且便捷地對堿金屬和堿土金屬和銨離子進行測定，這些測定對象正是飲用水中的成分。實驗家同樣是采用了對比的方法，用離子色譜法和傳統的EDT A-2Na法對水中總硬度的測定，然后進行比較。結果是前者除了能夠測定鎂離子和鈣離子等成分，還能夠檢測過后者不能夠測定出來的渡金屬離子，綜述而言，離子色譜法的應用更廣泛與便捷。由于我們平時的飲用水都會在里面加入消毒劑，用來對病原微生物和其他有害微生物的清除，可是也會產生副作用，水中會出現鹵素含氧酸和鹵乙酸等消毒副產物。有學者報道過飲用水中的各種消毒副產品會增大我們致癌的風險，并提議要嚴格控制飲用水中的鹵乙酸濃度，并且作為控制致癌風險的主要指標。所以我們介紹第三個運用在離子色譜法的離子—對消毒副產品的測定。飲用水中的微量鹵化物的快速檢測，也是可以應用離子色譜法的，該技術在美國非常成熟并且擁有了適合很多例子測定的標準分析法；對鹵代乙酸的測定，由于對它的測定采取的液-液萃取衍生氣相色譜法所產生的衍生物具有很強的毒性，所以它的應用受到了相應的壓制。利用樣離子色譜法來操作實驗可以對飲用水中的多種鹵乙酸和陰離子進行測定，這種方法是有實驗者操作過的這是一種新方法，也取得了測度的最終目的。最后一個利用離子是對水中有機污染物的檢測，人體甲狀腺的分泌會受到高氯酸的很大影響，所以對高氯酸在飲用水的測定研究逐漸成為了一門熱點。實驗者對CL0-4利用微波濃縮與離子色譜法來測定，水樣微波得出的結論水樣微波濃縮的倍數是20倍。苯胺類化合物是主要的環境污染物之一，對于它的測定可以利用安培結合離子色譜的方法，利用梯度淋洗來操作，這樣可以一次進樣分離。

飲用水的分析方法，在離子色譜分析法中得到了很大的便捷，同樣的對其他水質的測定與分析與飲用水測定的方法是類似的，也是能夠達到實驗中的方便與高效的。

結語

離子色譜法是同時對水中各種離子測定的最佳方法，具有快速、便捷、準確等優點。以離子色譜技術為主的各種重大突破，比如離子色譜與質譜等各類的儀器聯合使用，擴大了離子色譜法的使用領域以及它的靈敏度，同時也造就了更廣泛的使用前景。

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