對離子色譜法在職業衛生檢測工作中的應用分析

崔志超

摘 要：離子色譜法是一種高效液相色譜法，其憑借著高靈敏度、檢測效率高、操作便利等優點而在我國公共衛生領域得到了廣泛的應用。本文將結合筆者實踐經驗，對離子色譜法的分離機理進行概述，并分析離子色譜法在我國職業衛生監測工作中的應用現狀，最后對離子色譜法在職業衛生檢測工作中的應用進行分析，希望能給廣大同行提供一些有價值的意見與參考。

關鍵詞：離子色譜法；職業衛生檢測；應用；分析

離子色譜法（Ion chmmatograph，IC）最早發明于20世紀70年代，其是一種在離子交換色譜法的基礎上研發出來的全新液相色譜技術，同時其也屬于高效液相色譜（HPIC）中的一種，包括用來分離極性或者部分弱極性化合物的一種先進的分離應用技術。其憑借靈敏快速、操作簡便、抗干擾能力強、精準度高等優點被廣泛應用于我國的各行各業當中。下文將對離子色譜法在職業衛生檢測工作中的應用進行詳細分析。

1 離子色譜法的分離機理

通過對相關文獻研究以及結合筆者實踐來看，離子色譜法分離機理主要包括以下3個方面：第一，離子交換色譜法。根據相關研究表明，某些弱極性與分離極性化合物主要基于流動相和組分電離所生成離子這二者在經過離子交換樹脂過程中，流動相與鍵合基質它們離子進行了交換，如此一來便能夠實現將陽離子與有機（或無極）陰離子它們予以分離之目的。第二，離子排斥色譜法。該離子色譜法分離機理主要是借助于某些弱極性與分離極性化合物它們的電或非電介質和離子交換劑吸、斥具有差異，在這情況下便會使得分析物離子因此而被分離。結合實踐來看，離子排斥色譜法主要是通過空間與Donnan兩個排斥以及一個吸附這三作用力而實現將化合物中無機酸與弱有機酸予以分離。第三，流動相離子色譜法。流動相離子色譜法通常是利用分析柱產生吸附作用力而將某些弱極性與分離極性化合物離子進行分離。具體來說，首先流動相根據組成結構、濃度等實際情況選擇分離何種離子。其次還需要與流動相匹配的有機改進劑和離子對試劑這二者參與融合，這樣一來才能確保活性陰陽離子得以順利分離。

2 離子色譜法在我國職業衛生監測工作中的應用現狀

就目前來看，離子色譜法是我國工作場所空氣中有毒物質眾多檢測方法中的其中一種。如分光光度法、原子光譜法、電化學發等。其中測定空氣中的非金屬及其化合物時，往往采用的是原子光譜法和分光光度法，而離子色譜法應用較少。所以由此可知，當前在我國職業衛生檢測工作中離子色譜法的應用范圍與程度還遠遠不夠。在對空氣中金屬及其化合物的測定過程中依舊依賴于以往的分光光度法。雖然分光光度法技術已非常成熟，但是其極易受到外界干擾、靈敏度較低，且采樣工作較為繁瑣。所以，為了更好更快的在工作場地空氣質量檢測中應用離子色譜法，則必須要加快對工作場所空氣中有毒物質離子色譜檢測方法的研究。

3 離子色譜法在職業衛生檢測工作中的應用

3.1 離子色譜法在國外職業衛生檢測工作中的應用

在國外的職業衛生檢測中，離子色譜法使用率極高。其主要應用于分析溴（溴化物）、碘（碘化物）、氨（銨）、氨基乙醇化合物（乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺）、氯乙酸、二氧化硫（硫酸鹽、亞硫酸鹽）、氯（氯化物）、有機砷等物質上，并且同時還采用離子色譜分析法來對空氣中的二氧化氮、磷化氫、二氧化硫、二氧化氯、碘、氨等成分。

3.2 離子色譜法在國內職業衛生檢測工作中的應用

3.2.1 職業衛生檢測前離子色譜法樣品處理

進入新時期以來，得益于科學技術不斷進步，離子色譜技術應用范圍越來越廣，同時技術也日益成熟，這就使其被廣泛地應用到我國職業衛生檢測工作之中，并且也取得了不錯的成績。目前離子色譜法廣泛應用在醫藥、食品、能源等眾多行業的職業衛生檢測當中，而在其應用中樣品處理是首要環節。離子色譜法樣品處理環節主要由提取與基體干擾排除這兩方面技術組成，對此下文將逐一對其進行介紹：

第一，離子色譜法樣品提取。從實際職業衛生檢測工作分析來看，離子色譜法樣品提主要涉及固體與氣體這兩方面：首先，固體樣品提取上。根據筆者工作實踐來看，目前固體樣品提取中應用最廣泛且有效的技術手段是加速劑萃取，其主要是通過對被提取固體進行加熱與加壓，并將溫度和壓力分別控制50～200℃、10.3～13.8MPa維持一定時間，隨后便能夠較為快速且有效地提取出固體樣品。其次，氣體樣品提取上。職業衛生檢測中氣體樣品提取主要方法為氣體吸收，并且相比于其他方法具有可靠、高效率以及簡單等特點。結合實踐來看，該方法主要是將氣體樣品中可溶性成分予以吸收，隨后我們在借助于離子色譜檢測技術分析測定可溶性成分性質，這樣一來便能夠完成氣體樣品提取檢測工作。

第二，基體干擾排除。在完成物質樣品提取后，為了確保職業衛生檢測結果準確性，我們還需要對樣品進行基體干擾排除。從實際工作來看，基體干擾排除中根據樣品狀態不同，較為常用的方法主要有超濾、過濾以及滲析這3種。比如當我們所提取樣品是有顆粒物時，為了確保職業衛生檢測工作有效開展，我們可以采取過濾法將顆粒物干擾予以排除，為此應選用孔徑為 0.22或0.45μm的濾膜將樣品進行過濾。

3.2.2 應用離子色譜法來檢測工作場所空氣中的丙烯酸

丙烯酸是有機合成原料及其合成樹脂單體，屬于一種重要的有機化合物。在對工作場所空氣質量檢測以及衛生環境檢測工作來說，其極為關鍵。離子色譜法檢測工作場所空氣中的丙烯酸的具體應用如下：

第一，選取材料。在檢測工作場所的空氣時，主要采用的材料有試劑、儀器設備等。其中儀器設備可以選用 863 型的自動進樣器和 883 型號的離子色譜儀。其中可以選擇Gi-IAir-5（產自美國GILIAN 公司）作為大氣采樣器，產自于瑞士萬通公司的Metrosep A SUPP 4-250/4.0 型作為陰離子分析柱，采用國產的0.45μm水性微孔濾膜以及300mg/150mg 硅膠作為檢測時所需的微孔濾膜以及硅膠管。再者，可以采用優級純Na2CO3、NaHCO3以及不小于 18MΩ·cm電阻率的去離子水作為試劑丙烯酸。

第二，選擇方法。首先，進行采樣，在空氣采樣現場，即被檢測工作環境或是工廠內，將硅膠管兩端打開，并將150mg 端連接空氣采樣器，以0.3L/分鐘的速度來進行空氣采集工作，采集時長控制在15分鐘。空氣采集完畢后，把硅膠管兩端分別倒入15ml的試管內，并往試管當中分別加入1.5mmol/L 的Na2CO3以及2mmol/L的NaHCO3，最后封閉試管，并均勻振動，時長控制在1分鐘。最后將試管靜置20～30分鐘，再開展最后的檢測工作。其次，合理控制色譜條件。其主要是由流動相、流速構成。其中流動相包括了Na2CO3、NaHCO3、硫酸溶液等內容。具體條件應控制在NaHCO31.5mmol/L，Na2CO32mmol/L，硫酸溶液0.1mmol/L，流速控制在1L/分鐘。再者，配置標準曲線。在完成上兩個步驟時，將10ml容量瓶取出，并在其中加入5ml左右的解吸液。通過準確稱量后把適量的丙烯酸滴入試管當中，最后進行稱量。

4 結語

離子色譜法是職業衛生檢測的重要手段之一，但是，就現階段來說，離子色譜法在我國檢測行業中應用程度還不高，并且在職業衛生檢測方法中還存在較大的研究空間。現行的方法僅適用于短時間采樣，在職業接觸限值為時間加權平均容許濃度的有毒物質其采樣方法還需要進一步研究，所以仍需要相關工作人員在具體工作中不斷進行實踐與探索，并進一步提高離子色譜法技術。

參考文獻

[1]張維.離子色譜法在公共衛生檢測中的新進展[J].中國衛生監督雜志，2012，19（1）：44-49.

[2]康愛軍，秦彩明，陳杵序.離子色譜法同時測定作業場所空氣中的丙酸和氯乙酸[J].中國衛生檢驗雜志，2015，（20）：3442-3444.

[3]樓穎偉，孫曉峰，鄭建珍.應用離子色譜法測定工作場所空氣中硫酸的不確定度[J].浙江預防醫學，2013，25（4）：92-94.

[4]楊金萍.離子色譜法及其在衛生檢驗中的應用[J].中國衛生檢驗雜志，2005，15（8）：1021-1023.

（作者單位：沈陽國資職業衛生技術服務有限公司）