離子色譜在環境檢測中的應用

傅志旺

摘? ? 要：現階段，隨著社會的發展，我國的科學技術的發展也有了很大的進步。離子色譜是一種具有較高靈活度、可選擇性較大的高效率的色譜方式方法，目前較為廣泛的應用于對于環境中陰離子和陽離子的檢測。近幾年由于離子色譜在全球內的廣泛利用，使它自身的發展道路欣欣向榮，由于其本身就具有快捷、方便的好處，所以在利用起來也自然是首當其沖。本文通過對于離子色譜的主要作用描述以此來分析離子色譜在環境檢測中的重要性。

關鍵詞：離子色譜;環境檢測;應用

1? 引言

隨著我國科學技術的進步，離子色譜技術逐漸成為測定大氣、水質等環境污染程度的重要技術。離子色譜技術主要是利用離子以及離子化合物對環境中的污染物質進行檢測的一種環境檢測技術。本合適的樣品的前處理方法及其實施是保證待測試樣被準確定性定量的關鍵，也是大大擴展離子色譜應用檢測范圍的關鍵。環境監測中常見的離子檢測項目涉及水、氣、土壤等。離子色譜雖然高效靈敏，但其進樣體系需為均質水溶液、有較大的分離度且待測離子有較強響應。如果試樣成分復雜、有較多干擾離子，比如工業廢水、土壤提取液、廢氣吸收液等體系，或者標準采樣采得的樣品待測組分含量過低，如某些金屬離子的檢測，這就需要針對不同的樣品作合適的前處理。文先概述了離子色譜技術，然后詳細分析了如何將離子色譜技術應用在環境監測中，改善我國環境質量。

2? 離子色譜法的概述

離子色譜法出現的早期主要應用于需要檢測其離子性的新型液相色譜檢測中，其特點主要是色譜進樣的體積較小、可以使得自由離子進行交換以及配對以及應用的范疇較廣，還能解決一些傳統監測技術所不能解決的問題。離子色譜法的原理是根據離子化合物以及相表面固定功能基團電荷之間的相互作用來完成工作，離子色譜法的主要應用對象為化合物中的陰離子，這是因為陽離子的作用為吸收原子以及對原子的分光，這些年隨著我國經濟社會的快速發展，離子色譜分析法也有了一些改變，如今的離子色譜分析法是有機陰離子、陽離子一體化的分析技術，這樣的轉變使得離子色譜法更加的綜合化、商業化。離子色譜法的發展及其相關應用都是以高效液相色譜技術為基礎的，但是離子色譜技術又高于高效液相色譜技術，在環境監測中，這兩種方法的原理差別較大，離子色譜法主要是應用離子色譜儀交換離子樹脂來達到離子分離的目的，基本原理是離子之間的交換，目的是實現離子交換以及分離，使用擬制柱扣除待測離子中的電導體，最后再使用檢測儀對其進行檢測。

3? 離子色譜在環境檢測中的應用

3.1? 離子色譜在環境土壤檢測中的應用

土壤中的無機陰陽離子含量是環境監測中的一類重要指標，不僅關系水體質量、農業安全，還與癌癥以及地方病有所關聯。由于土壤成分復雜，ICP只能檢測金屬陽離子，AAS、AES、SP等方法一次只能測定一個元素或一種離子，尤其是分光光度法，不僅效率低、步驟多、干擾大，還產生大量廢液，給環境造成額外負擔。只有離子色譜法，可在土壤樣品以合適方法提取后，直接對提取水樣進樣檢測，同時得到一系列陰離子或陽離子數據。

3.2? 大氣環境檢測中離子色譜的應用

大氣層中的氯化氫含量是很低的，城市中的垃圾處理廠周圍就充斥著大量的氯化氫，就容易使得像塑料袋這種可燃性垃圾容易燃燒，所以垃圾場這種區域的氯化氫含量相對于別的地方時比較高的。但是氯化氫含量低過高會導致旁邊環境的不斷逆生長，長期生活在這種環境下的居民、微生物、動植物的健康會因此而受到威脅。傳統的檢測方法不是很容易能夠檢測到氯化氫的含量，但是采用離子色譜法就可以精準地取得氯化氫的含量的具體數據。具體檢測方法就是：首先進行樣品的采樣，取2只大點的氣泡收集管，將樣品分別裝入10毫升吸收液，用硅膠管連接起來之后接在大氣采樣的儀器上，再用硅膠管將小孔外面的過濾器套在吸收管的進口上面，以1分鐘1升的流量，采集空氣60分鐘。這些步驟都完成后將吸收液轉存于60毫升的聚乙烯罐中，封閉保存。利用離子色譜法時最好選擇對化學物質的反應低、靈活度高的離子色譜儀，以此來增加檢測的標準度。因為離子色譜儀在分析檢測中只需要淋洗液、再生液，而不需要其他的試劑，所以可以節約其他試劑的使用，便對環境的污染就小了，所以利用離子色譜法來測定樣品時，結果清晰可見。

3.3? 離子色譜設備的維護

離子色譜技術應用的是較為精密的儀器，因此對此類儀器的保養工作是十分重要的，其維護工作的質量直接關系到了離子色譜儀器的使用壽命以及測得數據的精確度，如果其開機時間較短，則離子色譜儀器則不容易達到其穩定的工作狀態，由此基線會出現漂移的情況，并且背景電數值一直處于增強的趨勢，則說明其抑制模塊的零件出現了問題，此時技術人員應當先行檢測離子抑制設備的情況，需要能夠正常工作的接地線來保證儀器工作時的穩定性。在離子光譜儀器的維修工作中還需要工作人員注意用去離子液體來清洗儀器的泵，并且使用過強酸性物質以及強堿性物質之后需要將儀器清洗干凈，這樣才能避免儀器的內部密封圈以及泵被損壞。其次在平常使用離子光譜儀器的過程中，要適時加入淋洗液，這樣可以防止泵內的液體耗光，從而出現儀器空抽的情況。當泵內部出現了氣泡，要先行去除里面的氣泡，并且使用脫氣處理的淋洗液，這樣才能盡可能的減少泵內部的氣泡。在日常環境檢測中物質分析的過程中，需要定期進空白樣，在使用離子色譜分析儀器之前應當先行清潔小樣，并且要加以稀釋，有一個低濃度到高濃度的分析趨勢，這樣才能保證離子色譜儀在日常環境監測中應用的精確性以及穩定性。

3.4? 水溶樣品的預處理技術

第一，膜處理方法。在離子色譜技術水溶樣品預處理中，濾膜過濾樣品是最常用的方法，這種方法只能去除一些顆粒狀態的不溶性物質。因此，在使用該方法對水溶樣品進行預處理時，要在線對該樣品進行處理，或者直接將該方法在儀器中使用，并且要使用砂芯濾片。在進行濾膜過濾樣品時要注意以下方面。首先，一些特別小的顆粒或者是有機大分子可溶性的化合物和金屬水溶性離子，都能夠對樣品的測定產生影響。其次，在進行濾膜或者是砂芯的設計時，最好是按照離子色譜分析來進行，不然濾膜和砂芯中的無機陰雨陽離子會互相干擾。因為濾膜處理法具有一定的局限性，因此，離子色譜中開始使用超過濾、滲析以及電滲析等方法。超過率就是減壓過濾，通常用于分離大分子和不容物;滲析是一個平衡濃度的過程，離子可以通過離子交換膜從濃度高的地方向濃度低的地方流動，這樣離子就能通過膜進行樣品的選擇;電滲析屬于特殊的滲析，主要是通過外部的電場使滲析的效率有所提高，并且和其他的處理方法相比，具有可選擇性，所以，是在處理樣品時最有效的方法之一。第二，固相萃取方法。在我國離子色譜技術樣品預處理中，固相萃取是應用比較廣泛的方法，在進行不同溶液中污染物的處理時，可以使用反相、離子交換以及贅合樹脂等處理手段，而且也可以使用固相萃取法以及固相微萃取法。

4? 結語

離子色譜技術在環境監測工作中有著十分廣泛的應用，這種檢測方法在對環境質量的控制工作上是十分重要的，我國對這種方法的應用還不夠廣泛，技術也不夠成熟，但是離子色譜技術的優勢是顯而易見的，因此我國環境監測單位應該加大對離子色譜技術的重視程度，將其優勢充分的發揮出來，用離子色譜技術來完善傳統環境監測方法的不足之處。

參考文獻：

[1] 張海濤.環境監測新技術應用—離子色譜[J].環保信息，2006（1）.

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