離子色譜技術用于水環境檢測的研究

阮智良

摘 要：我國工業水平發展是全球前列，但是工業快速發展帶來的影響也不能忽視。最主要的影響就是環境變得非常惡劣，近年來，環境問題越來越引起人們的重視。國家對于環境檢測的投入也越來越大，隨著檢測技術的不斷提升，對于環境鑒定的指標也變得豐富，檢測精度也越來越高。近年來，離子色譜技術被大量應用于環境檢測。本文主要介紹離子色譜技術應用到水環境檢測的研究。

關鍵詞：環境問題；工業發展；色譜檢測技術

1、離子色譜技術的原理、發展現狀和發展前景

離子色譜技術通俗簡單理解就是利用離子交換，檢測交換后的液體，對液體成分進行鑒定，分析液體中陰離子和陽離子成分的一種技術。通常而言，將上一步交換后離子的液體用電導檢測器檢測，檢測后采用色譜分析對比得出檢測液體的成分和比例的方法。歸根到底，離子色譜分離技術的核心原理就是離子之間交換。對于分離物進行檢測的技術主要有兩種，其中之一就是電化學檢測。第二個就是光學檢測法。如果離子色譜技術應用到水環境檢測中，我們一般采用電化學檢測法。

下面對于該技術的發展現狀做以下總結，隨著科學技術的不斷提升，目前我國的該技術已經達到了一個很高的水平。而且這種分離技術已經廣泛應用到各個行業，各個領域。在不斷的實踐和應用過程中，這種分離檢測技術也越來越成熟。更加精高精密的監測儀器的引入，技術檢測出的結果精度也越來越高。盡管如此，離子色譜分離技術還存在著一定的問題，比如在一些特殊溶液中很難發揮它的作用。但是人們對于離子色譜檢測技術的探索從來沒有停止。相信在以后更加先進的技術到來時，這個問題一定會被解決。

2、水環境檢測所需的檢測設備類型

離子色譜柱作為離子檢測技術必不可殺的一部分，當然也是水環境檢測的核心設備。這種分離柱一般采用金屬材質，主要是因為檢測液有強酸和強堿等腐蝕性液體。但是一套完整的離子檢測設備，并不是只有離子色譜柱，而是有很多個小的結構聯合組成的。根據查閱資料得到，現階段主要采用的離子色譜分離設備一般包括，檢測液傳送裝置、色譜分離柱、數據傳輸裝置、計算機數據處理裝置等。檢測液傳輸裝置主要由三部分構成，為傳輸裝置提供動力的泵、用于存儲的液體存儲器以及用于液體傳輸的導管。一般情況下為了提高設備的檢測靈敏度，都會在色譜分離柱后再安裝一個抑制柱。根據上文所述，離子色譜分離原理就是離子交換的過程，根據離子交換的不同可以分成三種形式，分別是離子對色譜，離子交換色譜以及離子排斥色譜。三種不同的分離方式所涉及到的離子交換能力存在差異，實際生產中應根據實際情況選擇最合適的分離方式。

3、在應用離子色譜技術對水環境進行檢測時應該注意的問題

根據離子色譜技術參考文獻和相關環境檢測知識，我們可以知道為了離子色譜檢測技術在水環境檢測中發揮更好的效果，需要注意很多細節，主要包括一下幾個方面：

第一個也是最重要的一個方面就是控制合適的溫度。合適的溫度是決定離子色譜技術成敗的關鍵，離子檢測技術的核心就是離子交換，溫度對離子交換的速度有著很大的影響，因此說在檢測時控制好溫度，直接決定檢測結果的準確性。根據這個條件，我們在進行檢測時，必須讓離子色譜檢測環境保持好恒溫。我們不能將檢測設備放在溫度變化較大的地方，一般采用恒溫箱進行檢測，這樣就能夠保證在恒溫下完成檢測。

第二個方面就是在進行檢測之前要對檢測樣品水進行過濾。因為樣品水中可能含有雜質物，這些顆粒雜質物在進入檢測系統時會堵塞管道，不僅會影響到檢測結果的準確性，還可能會因此讓檢測設備發生損壞。因此在檢測之前必須對樣品水進行過濾，實際測試中我們將樣品水并過濾膜過濾之后再進入檢測系統。

第三個方面是對樣品水進行有效的稀釋。因為檢測的樣品水成分非常復雜，但是色譜柱中樹脂的離子之間的親和力不同，因此在檢測之前必須弄清楚樹脂和各離子之間的親和力，如果他們之間親和力存在較大差異，我們在檢測時必須分別采樣進行檢測，并且在檢測環節之前對樣品水進行稀釋。

除去上述幾點需要注意以外，在實驗過程中還有很多細節需要留意。比如每次檢測樣品水的容量，你簡直跟我們一般以百分之三十的色譜柱容量最為合適，若檢測樣品的濃度過高，我們應該先稀釋之后再取樣檢測。這樣就可以有效避免濃度過大而導致色譜峰值過寬的現象。

4、色譜分離技術的意義

這個實例選取樣品水的環境檢測站位于河南鄭州，據了解，在引入離子色譜圖對水環境進行檢測之前。該環境監測站內存采用的都是傳統的水環境檢測方法。這種方法需要花費很長的時間，不僅耗時耗力，而且檢測效果不好。在引入離子色譜技術對水環境檢測之后，不僅提高了檢測精度，而且也降低了監測人員的工作量。你之前的檢測技術相比，新方法在檢測效率上大幅度提高，檢測質量也有不小的進步。

首先我們要取該環境檢測站周圍的樣品水若干，我們需要用離子色譜技術對樣瓶水進行成分分析，可以有效分析出樣品水的無機陽離子和陰離子的成分。

再對樣品水的有機酸和有機堿進行鑒定分析，因為有計算和有機堿的存在，讓氣相色譜法分析效果非常不好，而采用離子色譜分析法，會取得非常好的效果。所以在鑒定之前需要對有機酸和有機堿進行分析，分析之后確定使用哪種檢測方法更為合適。檢測結果表明，鄭州當地環境檢測站，檢測出的水樣品中的有機酸和有機堿含量較高，這樣就無法采用氣相色譜分析法，這是體現了離子色譜技術在重要性。

確定選擇離子色譜技術對水環境進行檢測后，還可以對樣品水進行物理性質分析。但是對樣品水的物理性質性進行檢測時，應該根據需要檢測的物理指標，選擇合適的檢測器。

最后，由于檢測樣品中成分復雜。水樣檢測存在不小的難度，需要將離子色譜技術與科學的方法結合。這樣才能提高檢測結果的準確性，而離子色譜檢測技術是現階段比較前沿的檢測技術，可以與當下很多有效的科學技術結合。

在實驗中發現，離子色譜在檢測過程中容易出現氣泡干擾問題，氣泡的出現對于檢測結果的影響很大。為了防止這個出現氣泡，必須采取有效的解決方案。首先就是在進行正式檢測之前，必須清洗干凈淋洗瓶，避免讓瓶中出現的氣泡，影響到實驗結果的準確性。第二個就是減少樣品水中的氣體泡，因為樣品水在進行檢測之前都含有一定的氣泡，如果提前采用真空泵將樣品水進行脫氣處理，這樣就可以有效避免檢測過程中出現氣泡。第三個就是如果一旦在檢測進行過程出現了氣泡，我們可以采用打開廢液閥降低系統壓力，待氣泡去除后再次關閉即可。

5、本文小結

通過上面的介紹，我們對離子色譜技術有了一定的了解，知道離子色譜技術在水環境檢測中的優點，但是在環境檢測領域任何檢測技術只能說無限接近真實情況，不存在完美的檢測技術。這項技術也存在著缺點。需要我們有關部門加大對環境檢測的投入力度，科研人員繼續加大對該方面的研究，不斷完善該技術。

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