气体组分的离子色谱分析检测技术

气体组分的离子色谱分析检测技术

郭宇

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摘要：离子色谱技术是从液相色谱技术中延伸出的一种现代环境监测新技术。传统的水环境检测，一般都使用离子交换色谱法，该技术可以实现水环境的系统优化和监控，但是在水环境的监测工作效率以及样本检测精度方面，还存在一定的不足，需要通过使用高新精技术加以改进。本文对气体组分的离子色谱分析检测技术进行分析，以供参考。

关键词：气体组分；离子色谱分析；检测技术

引言

离子色谱技术在我国社会领域得到了广泛应用，在化工、医药等领域发挥出了巨大应用价值。在现代科技不断进步的背景下，离子色谱技术逐渐向着水环境监测领域延伸，将其应用于水环境检测工作，可提高检测的整体效率，保障检测结果的准确性。

1离子色谱法概况

目前食品行业中存在滥用食品添加剂的问题。部分食品企业对于食品安全的认知和判断仍处于模糊的状态，部分企业为了提高企业经济效益在食品生产过程中添加一些不合格的食品添加剂。也有部分食品企业管理制度不完善，对食品安全不够重视。离子色谱法是一种新型检测技术，满足了在高浓度下检测的要求，并且可以同时测定几种化合物，无须清理样品，省时省力，还可以分析不同的价态，速度快，成本低，很大程度上提高了结果的准确性。离子色谱法在制药、环境、工业、材料与农业领域上得到了广泛应用。采用离子色谱法测定食品添加剂，可以准确判断食品添加剂的含量和成分是否符合标准，防止因添加剂的种类或规格不合理而出现食品安全问题。

2离子色谱技术的基本原理

离子色谱技术是高效液相色谱技术的分支，主要是用交换容量低的离子交换树脂作为固定相分离离子物质，其中有专业的电导检测器，连续监测物质中电导率变化。离子色谱技术主要利用溶质与固定相之间的非离子相互作用进行离子分离，主要包括有机酸和氨基酸等。在色谱分离的过程中，待测样品中的离子与相应的流动性离子之间发生交换，吸附在固定相上的离子与流动性的离子之间会发生竞争交换反应，通过这样的原理，不同的离子会按一定的顺序被洗脱。

3技术组成

3.1分离性

在离子色谱中分离技术组成元素占据着重要地位，可以对水体中的酸碱成分进行有效检测，通过这种方式决定该技术组成元素的非金属性。

3.2检测器

检测技术组成元素具有辅助功能，主要用于对各运行环节进行辅助，可显著提高水环境检测中所获取离子信息的灵敏度，对提高检测精度有很好的辅助作用。

3.3数据处理程序

在水环境检测中，数据处理技术是非常重要的一个程序，主要应用相应的计算机终端获取各类检测数据，通过对数据进行筛选、分析与处理，可以在最短时间内得出准确的检测结果。

4气体样品的制备

气体样品用离子色谱法测定，首先要将气体样品转化为水溶液。在这一过程中，最常用的方法是用水溶液吸收剂吸收，或者用特定的装置如膜吸收来分离气体，或者燃烧，然后吸收，作为水溶液吸收剂。气体可以通过吸收液或气体取样器，通常被选入u型管，通过连接的吸收管吸收测试组，在测量之前，该管将吸收液相加，以确保测试组被完全吸收。

5离子色谱技术在水环境监测中的应用性能分析

离子色谱技术的检测装置构成比较简单，除了分离柱外其他装置都属于数据运输、检测和分析等装置，在不同装置中分离柱始终发挥着重要作用。分离柱主要是由非金属材料制成，可以避免对检测环境造成的影响。当前，为降低应用离子色谱技术时的干扰因素，技术人员在实际工作中通常会在装置中设置抑制柱，在抑制柱的作用下可以提高检测装置的灵敏度，最终达到提高检测精度的目标。运送设备主要在检测前期发挥效果，通过运输样本为后期检测提供支撑，也可以对样品进行处理，并在检测后利用相应设备对检测结果进一步加工，这样就能更好保障检测的精度。在现阶段的水环境监测中，可以采取的检测手段多种多样，如离子色谱技术、气相色谱技术、电化学法等，不同检测方法有不同的优缺点，而离子色谱技术在其中的价值最为显著。采用离子色谱技术检测不需要花费太多时间，并且检测的精度较高，检测流程并不复杂。在应用离子色谱技术时，技术人员可以以分离系统的类型为依据，实现设备的匹配，并利用人工选择的手段提高检测设备的适应性。现阶段，离子色谱技术在水环境监测中的应用范围在不断拓宽，不仅支持单一样本的检测，还可以同时对多样本化合物展开检测，大幅提高了检测效率，降低了监测成本。另外，离子色谱技术应用于水环境的监测和治理工作中，能提升污水分析的准确性。目前，离子色谱控技术最高能达到每米3万理论塔板数，且使用的流动相比较单一、受到二氧化碳的影响比较大，因此需要不断优化该技术，提升其检测的准确度。

6液态样品中气体物质的采集及吸收

液体中挥发性物质包括许多离子化合物，可以用特定的方法收集，可以用离子色谱法进行分析，一般来说，液体样品可以直接稀释或提取，阴离子或酸性化合物可以在碱性条件下与氯胺酮-t照相紫外线，以完全转化SCN-、CNO-、CN生物体液中的CN可以通过阴离子交换色谱，脉冲安培检测直接测定，葡萄酒中的SO2可以使用过氧化氢转化为SO42，然后通过离子光谱测定。阳离子或碱性化合物可以用酸性溶液或水溶液直接稀释，例如炼油工业中的胺化合物可以在样品稀释后直接引入。对于更复杂的气体，气体物质可以通过适当的预处理进入离子光谱分析。例如，采用蒸发后薄膜扩散收集方法，可用于总氰化物、硫化物和氨的在线分析。

7气态组分的离子色谱发展前景

(1)生物呼吸气体是生物体代谢的最终产物，通常是小分子化合物。除了可以用GC-MS分析挥发性有机化合物、许多水溶性和电离物质外，使用离子光谱分析将是补充GC-MS的最佳方法。预计这将解决以前很难获得或分析的很多气体成分，并对生物医学做出贡献。2)预计新技术、新材料将应用于离线、在线天然气预处理、收集和浓缩研究，最终解决。

结束语

综上所述，水环境监测对于保护自然生态环境，提升居民生活质量有着重要的应用价值。针对当前水环境监测工作中存在的不足，可以尝试应用离子色谱技术，并针对当前离子色谱技术应用中表现出的例如输液系统操作不当、基线存在漂移、分离与水环境监测的要求不符等问题，应采用针对性的方法进行改进。针对输液系统中的气泡问题，可以及时打开废气阀，通过放空压力的方式，保证液体能够及时排出，并在排放4min左右之后关闭阀门。针对系统内部压力过大的问题，可以采用卸下单向阀门的方法，使用水浴超声波清洗装置清洁阀门，在确定解除堵塞问题之后，再重新进行安装。如果内部压力过高，可更换色谱柱过滤网，通过保证过滤网的顺畅程度而减小压力。如果系统内部压力过大问题依然无法得到彻底解决，可以分析系统的流速，反复使用淋洗液清洗检测池，并根据堵塞的程度反复进行冲洗操作，直至达标为止，以保证系统内的压力数值能够控制在合理范围内。为提升离子色谱技术的应用水平，还应定期做好监测设备的检修，定期更换自动进样器和淋洗液，在监测过程中还要注意确保室内温度保持恒定。

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