离子色谱在环境检测中的应用

傅志旺

摘    要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步。离子色谱是一种具有较高灵活度、可选择性较大的高效率的色谱方式方法，目前较为广泛的应用于对于环境中阴离子和阳离子的检测。近几年由于离子色谱在全球内的广泛利用，使它自身的发展道路欣欣向荣，由于其本身就具有快捷、方便的好处，所以在利用起来也自然是首当其冲。本文通过对于离子色谱的主要作用描述以此来分析离子色谱在环境检测中的重要性。

關键词：离子色谱;环境检测;应用

1  引言

随着我国科学技术的进步，离子色谱技术逐渐成为测定大气、水质等环境污染程度的重要技术。离子色谱技术主要是利用离子以及离子化合物对环境中的污染物质进行检测的一种环境检测技术。本合适的样品的前处理方法及其实施是保证待测试样被准确定性定量的关键，也是大大扩展离子色谱应用检测范围的关键。环境监测中常见的离子检测项目涉及水、气、土壤等。离子色谱虽然高效灵敏，但其进样体系需为均质水溶液、有较大的分离度且待测离子有较强响应。如果试样成分复杂、有较多干扰离子，比如工业废水、土壤提取液、废气吸收液等体系，或者标准采样采得的样品待测组分含量过低，如某些金属离子的检测，这就需要针对不同的样品作合适的前处理。文先概述了离子色谱技术，然后详细分析了如何将离子色谱技术应用在环境监测中，改善我国环境质量。

2  离子色谱法的概述

离子色谱法出现的早期主要应用于需要检测其离子性的新型液相色谱检测中，其特点主要是色谱进样的体积较小、可以使得自由离子进行交换以及配对以及应用的范畴较广，还能解决一些传统监测技术所不能解决的问题。离子色谱法的原理是根据离子化合物以及相表面固定功能基团电荷之间的相互作用来完成工作，离子色谱法的主要应用对象为化合物中的阴离子，这是因为阳离子的作用为吸收原子以及对原子的分光，这些年随着我国经济社会的快速发展，离子色谱分析法也有了一些改变，如今的离子色谱分析法是有机阴离子、阳离子一体化的分析技术，这样的转变使得离子色谱法更加的综合化、商业化。离子色谱法的发展及其相关应用都是以高效液相色谱技术为基础的，但是离子色谱技术又高于高效液相色谱技术，在环境监测中，这两种方法的原理差别较大，离子色谱法主要是应用离子色谱仪交换离子树脂来达到离子分离的目的，基本原理是离子之间的交换，目的是实现离子交换以及分离，使用拟制柱扣除待测离子中的电导体，最后再使用检测仪对其进行检测。

3  离子色谱在环境检测中的应用

3.1  离子色谱在环境土壤检测中的应用

土壤中的无机阴阳离子含量是环境监测中的一类重要指标，不仅关系水体质量、农业安全，还与癌症以及地方病有所关联。由于土壤成分复杂，ICP只能检测金属阳离子，AAS、AES、SP等方法一次只能测定一个元素或一种离子，尤其是分光光度法，不仅效率低、步骤多、干扰大，还产生大量废液，给环境造成额外负担。只有离子色谱法，可在土壤样品以合适方法提取后，直接对提取水样进样检测，同时得到一系列阴离子或阳离子数据。

3.2  大气环境检测中离子色谱的应用

大气层中的氯化氢含量是很低的，城市中的垃圾处理厂周围就充斥着大量的氯化氢，就容易使得像塑料袋这种可燃性垃圾容易燃烧，所以垃圾场这种区域的氯化氢含量相对于别的地方时比较高的。但是氯化氢含量低过高会导致旁边环境的不断逆生长，长期生活在这种环境下的居民、微生物、动植物的健康会因此而受到威胁。传统的检测方法不是很容易能够检测到氯化氢的含量，但是采用离子色谱法就可以精准地取得氯化氢的含量的具体数据。具体检测方法就是：首先进行样品的采样，取2只大点的气泡收集管，将样品分别装入10毫升吸收液，用硅胶管连接起来之后接在大气采样的仪器上，再用硅胶管将小孔外面的过滤器套在吸收管的进口上面，以1分钟1升的流量，采集空气60分钟。这些步骤都完成后将吸收液转存于60毫升的聚乙烯罐中，封闭保存。利用离子色谱法时最好选择对化学物质的反应低、灵活度高的离子色谱仪，以此来增加检测的标准度。因为离子色谱仪在分析检测中只需要淋洗液、再生液，而不需要其他的试剂，所以可以节约其他试剂的使用，便对环境的污染就小了，所以利用离子色谱法来测定样品时，结果清晰可见。

3.3  离子色谱设备的维护

离子色谱技术应用的是较为精密的仪器，因此对此类仪器的保养工作是十分重要的，其维护工作的质量直接关系到了离子色谱仪器的使用寿命以及测得数据的精确度，如果其开机时间较短，则离子色谱仪器则不容易达到其稳定的工作状态，由此基线会出现漂移的情况，并且背景电数值一直处于增强的趋势，则说明其抑制模块的零件出现了问题，此时技术人员应当先行检测离子抑制设备的情况，需要能够正常工作的接地线来保证仪器工作时的稳定性。在离子光谱仪器的维修工作中还需要工作人员注意用去离子液体来清洗仪器的泵，并且使用过强酸性物质以及强碱性物质之后需要将仪器清洗干净，这样才能避免仪器的内部密封圈以及泵被损坏。其次在平常使用离子光谱仪器的过程中，要适时加入淋洗液，这样可以防止泵内的液体耗光，从而出现仪器空抽的情况。当泵内部出现了气泡，要先行去除里面的气泡，并且使用脱气处理的淋洗液，这样才能尽可能的减少泵内部的气泡。在日常环境检测中物质分析的过程中，需要定期进空白样，在使用离子色谱分析仪器之前应当先行清洁小样，并且要加以稀释，有一个低浓度到高浓度的分析趋势，这样才能保证离子色谱仪在日常环境监测中应用的精确性以及稳定性。

3.4  水溶样品的预处理技术

第一，膜处理方法。在离子色谱技术水溶样品预处理中，滤膜过滤样品是最常用的方法，这种方法只能去除一些颗粒状态的不溶性物质。因此，在使用该方法对水溶样品进行预处理时，要在线对该样品进行处理，或者直接将该方法在仪器中使用，并且要使用砂芯滤片。在进行滤膜过滤样品时要注意以下方面。首先，一些特别小的颗粒或者是有机大分子可溶性的化合物和金属水溶性离子，都能够对样品的测定产生影响。其次，在进行滤膜或者是砂芯的设计时，最好是按照离子色谱分析来进行，不然滤膜和砂芯中的无机阴雨阳离子会互相干扰。因为滤膜处理法具有一定的局限性，因此，离子色谱中开始使用超过滤、渗析以及电渗析等方法。超过率就是减压过滤，通常用于分离大分子和不容物;渗析是一个平衡浓度的过程，离子可以通过离子交换膜从浓度高的地方向浓度低的地方流动，这样离子就能通过膜进行样品的选择;电渗析属于特殊的渗析，主要是通过外部的电场使渗析的效率有所提高，并且和其他的处理方法相比，具有可选择性，所以，是在处理样品时最有效的方法之一。第二，固相萃取方法。在我国离子色谱技术样品预处理中，固相萃取是应用比较广泛的方法，在进行不同溶液中污染物的处理时，可以使用反相、离子交换以及赘合树脂等处理手段，而且也可以使用固相萃取法以及固相微萃取法。

4  结语

离子色谱技术在环境监测工作中有着十分广泛的应用，这种检测方法在对环境质量的控制工作上是十分重要的，我国对这种方法的应用还不够广泛，技术也不够成熟，但是离子色谱技术的优势是显而易见的，因此我国环境监测单位应该加大对离子色谱技术的重视程度，将其优势充分的发挥出来，用离子色谱技术来完善传统环境监测方法的不足之处。

参考文献：

[1] 张海涛.环境监测新技术应用—离子色谱[J].环保信息，2006（1）.

[2] 刘伟明.环境监测新技术应用—离子色谱[J].环保科技，2015（10）：24～26.