离子色谱在水质检测中的应用体会

离子色谱在水质检测中的应用体会

顾禹茏

河北启衡检测技术服务有限公司

   摘要：在各项科学技术的飞速发展下，水质检测中各种高效率、低成本的方式得到了广泛应用，其中最典型的就是离子色谱法。为使该方式充分发挥优势，就应该善用其设备，从其方式特征着手，控制好检测过程中的各项干扰因素，明确具体的应用流程，提升应用效果。

关键词：离子色谱；水质检测；应用体会

引言：

离子色谱是一种高效化的液相色谱技术，在各类化学检测当中有着广泛应用，除了完善了传统的检测手段，还开始向着有机阴阳离子检测发展。由于其本身操作简便、抗干扰效果强，最终结果也能够迅速显现，所以目前被重点应用在水质分析、医学检测等方面。最近几年，水质分析在环境分析中所占的比重逐渐上升，为推动其分析效率提升，离子色谱法得到了一定关注。

1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。

2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。

3应用要求

3.1超纯水的应用控制

一般在实际检测过程中所用过的容器、进样注射器等都必须应用超纯水进行彻底清洗，实验室用超纯水的电阻率需要达到18.25MΩ·ms，且为了保证超纯水的基本品质往往必须使用离子色谱实施检测。倘若通过应用不同测试都能够得到正常峰值，就表示其中有离子污染，绝不能使用；如果其中产生了水负峰和其他，就表示其受到了干扰，必须马上置换。

3.2降低水氟影响

一般情况下，氟离子在离子色谱之中的保留时间较短，与水负峰较为接近，容易受其干扰，所以在测定氟离子时必须比较消除水负峰的影响，一般情况可以通调节淋洗液浓度和淋洗液流速来加以消除。

3.3二氧化碳影响

由于氢氧化钠或氢氧化钾淋洗液在配置和储存过程中会吸收空气中的二氧化碳，从而导致测定电导增加，影响测量的稳定性，对此必须对二氧化碳加以控制。配置时可以先把氢氧化钠配制为50%浓度，然后在用预先煮沸过的纯水或者超纯水机新制的超纯水进行稀释。配好的淋洗液需要密封保存，放置空气中的二氧化碳污染[3]。

3.4消除氯离子影响

一般情况下，水中的氯离子含量都比较高，所以有些离子势必会受到氯离子的影响，对此必须对这种干扰加以控制。现阶段最常用的方式包含了：一是确保离子色谱柱本身的高容量，同时具有标准化的淋洗液要求，这样在实际测定当中就可以放进浓度差别较大的一些离子，从而降低干扰；二是通过紫外线检测设备，这是由于被检测的离子会产生极高的紫外线吸收，然而氯离子这一方面的能力比较薄弱，因此这就可以实现相互之间的明确区分；三是应用银离子色谱柱，但该方式也有致命缺陷，即会使其他离子消除；四是直接应用电解银电极的形式选用最适合的电流以及电位[4]。这些方式彼此之间都各有千秋，具体还应以实际的检测情况为基础进行选用。

3.5基线噪声控制

一般引起基线噪声的因素比较多，例如检测设备自身因素发出噪声，或者在应用过程中受到波动影响而产生了噪声。为控制这类情况发生，减少波动，还需要保证检测设备电压的稳定性。实际应用当中，还可以通过将淋洗液脱气的方式降低噪声。或者通过制定平滑谱图曲线以舒缓噪声引起的各项问题，提升信噪比。

4离子色谱仪的维护与保养

由于离子色谱仪是精密仪器，其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，因此离子色谱仪要经常用淋洗液冲洗色谱柱，防止分离柱的堵塞、流动项气泡的产生。为了对色谱系统通液维护和柱效活化，在分析中或冲柱时要经常进空白样。另外在进行分析前要确保样品已经进行清洁和处理，以保障仪器安全。

在检测结果出现重叠峰等情况时，说明分离柱收到了污染，要根绝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。

结束语

总的来说，离子色谱法整体操作方式简单灵活，准确性高，在当前的水质检测当中具有极强优势。但在实际应用过程中还是需要充分把握其基本步骤，掌握必要的应用要求，加强对各项干扰因素的控制，从而在满足相应检测需求的基础上，展现出该方式的应用优势，精准完成水质检测的具体要求，给水资源保护和污染控制提供相应的参考依据。

参考文献：

[1] 周晓艳. 离子色谱法在水质分析中的应用[J]. 绿色环保建材, 2019, 146(04):52+55.

[2] 张爱平. 离子色谱条件优化在水质检测中的应用[J]. 中西医结合心血管病电子杂志 2020年8卷21期, 22页, 2020.

[3] 王立丰. 离子色谱技术在水环境检测中的应用分析[J]. 生态环境与保护, 2019, 002(002):P.88-89.

[4] 修莺盟. 离子色谱技术在水环境监测中的性能分析与应用[J]. 科学技术创新, 2020(05):40-41.