论离子色谱在安全供水水质检测中的应用

论离子色谱在安全供水水质检测中的应用

王果

汉滨区水利局安全供水工程管理总站

摘要：离子色谱法是目前我国水质、大气、土壤等生态方面环境监测中对离子和离子型化合物的主要分析方式。作为水中阴离子检测的重要检测仪器，离子色谱仪在目前安全饮水的水质检测中发挥着非常重要的作用。文中就离子色谱在水质检测中的应用、仪器的维护与保养等进行了简要的论述。

关键词：离子色谱水质检测维护保养应用

水是人类每天必要饮用的物质，饮水安全关系到人民群众的身体健康，为了保证日常生活饮用水的安全，必须对饮用水进行水质检测，而水中的氟、氯化物、溴离子、硝酸根、磷酸根、硫酸根等阴离子是判断水质是否安全的重要指标。使用离子色谱法可以一次性快速的对以上指标进行检测，具有稳定性好、重现性好、精密度好的特点，是目前阴离子检测的最佳检验方法，也广泛的应用于水质分析工作中。

一、离子色谱法概述

离子色谱是高效液相色谱的一种，故又称高效离子色谱（HPIC）或现代离子色谱，其有别于传统离子交换色谱柱色谱的主要是树脂具有很高的交联度和较低的交换容量，进样体积很小，用柱塞泵输送淋洗液通常对淋出液进行在线自动连续电导检测。离子色谱法是高效液相色谱法中分离分析溶液中离子组分的方法。离子色谱中使用的固定相是离子交换树脂。离子交换树脂上分布有固定的带电荷的基团和能游动的配位离子。当样品加入离子交换色谱往后，如果用适当的溶液洗脱，样品离子即与树脂上能游动的离子进行交换，并且连续进行可逆交换吸附和解吸，最后达到吸附平衡。食品制造行业、制药业、纺织业等行业都有着离子色谱的应用。现代技术的发展更为离子色谱的应用提供了良好的发展空间，越来越简便的操作、更加精准的检测结果都为离子色谱的应用提供了基础。

二、离子色谱在水质检测中的应用

离子色谱在分析饮用水水质方面，除能对十三种常见阴、阳离子(F-、Cl-、Br-、NO3-、NO2-、SO42-、PO43-、Li、Na、NH4、K+、Mg2+、Ca2+)的快速分析外，还可对已被美国EPA列入饮用水必测项目(国内正着手制定相关标准)的消毒副产物：亚氯酸根、次氯酸根、氯酸根、溴酸根、溴化物等进行准确得定量。同时，还可分析氰化物、不同价态的铬、二氧化硅、部分重金属，有机酸类。对于水处理中常用的混凝剂Al和Fe的残留浓度也能准确测定。

经过多年的应用，离子色谱已逐渐被国内外分析领域所接受，并被一些国际上有影响的机构确定为标准分析方法或推荐方法。它是一种很有发展前途的分析方法。

另外，采用离子色谱仪一般可以在20分～25分钟之内分析测试出常规项目：氟化物、氯化物、硝酸盐氮、硫酸盐等。通过标准溶液的配制，选择适合的浓度，配成多个项目的混合使用液，绘制标准曲线，通过标准曲线对水质样品进行定量分析，其精密度、准确度均达到实验室质量控制指标的要求。由此可以看出采用离子色谱法对水质进行检测可以极大的提高工作效率。

三、离子色谱仪的维护与保养

由于离子色谱仪属于液相精密仪器，日常维护与保养对于仪器的使用寿命及监测精度都有着重要的影响，其日常的维护主要有以下两个方面：

1、色谱柱的清洁与维护

色谱柱是离子色谱仪的核心部件之一，样品中各种离子的分离是在色谱柱中完成的。因此，色谱柱的保养尤为重要。色谱柱在任何情况下不能碰撞、弯曲或强烈震荡。当色谱柱和色谱仪联结时，阀件或管路一定要清洗干净，同时要注意流动相的脱气，也要避免使用高黏度的溶剂作为流动相。实际样品在测定时要经过预处理，严格控制进样量，要勤于对色谱系统通液维护和柱效活化，在进样分析前要确保样品已经进行清洁和处理。分析完成后要进空白样冲洗色谱柱，以确保柱内清洁，也可用适当的溶剂来清洗色谱柱。若分析柱长期不用，对阴离子柱要用纯净水冲洗干净，并通入3%的H2BO3(30mL)或NaOH,并将色谱柱取下两端密封保存。短期内不用的色谱柱，可一周通一次水的方法保存以防止分离柱的堵塞、流动项气泡的产生。

在检测结果出现重叠峰等情况时，说明分离柱受到了污染，要根据离子色谱仪的维护手册，对分离柱进行清洁，具体的清洁方法按照说明书操作。另外还要经常根据不同品牌、型号的色谱仪说明书对仪器进行日常养护，并通过厂家维护人员的定期维护保障仪器监测精准度。

2、防止空泵运转造成的损坏

泵工作时要随时观察溶液，留心防止瓶内的流动相用完，严禁将溶液吸干。否则空泵运转磨损柱塞，同时密封圈的锆杆被磨损，最终导致高压泵被损坏而产生漏液。过滤头要始终浸在溶液底部，要避免向上反弹吸进气泡，在更换溶液时要确保关机操作。

离子色谱仪所用的淋洗液必须用0.22μm的滤膜抽滤，所用的其他流动相及样品必须先经过0.22μm的滤膜抽滤,以防止其中的微粒堵塞柱子，降低柱效。对未知样品的测定应先行稀释100倍后再进样,根据所得结果选择适当的稀释倍数。要保证整个系统不能进入气泡，否则会出现毛峰或连体峰等情况，影响检测效果。泵使用过程中要适时添加淋洗液，最好能够一次性的配好整个实验所需要的所有淋洗液，以免溶液耗光对泵造成损伤。

结论：离子色谱仪的发展为离子色谱在各行业的应用带来了更加广阔的空间，尤其是快速检验能力对于水质检测有着重要的意义。作为我国水质检测中的重要检测仪器，其操作人员的水平对于检测有着一定的影响，操作人员日常的养护及操作必须严格按照仪器使用说明书进行，对于样品的处理必须严格，以此保障检测数据的真实性，为水质检测提供有效的检测数据。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会．生活饮用水标准检验方法,2006。