离子色谱在环境检测中的应用优势

韩莹

摘 要：环境是人类生存的基础条件，环境质量问题逐渐的被人们所关注，它不但可以提高人民生活质量，还可以提高工作效率。环境检测分析方法逐渐多元化，通过相关的调查和研究得出，环境监测方面离子色谱方法是最常用的方法，它可以简单快捷的分析出水质的情况，受到的影响因素比较少。同时可以对不同离子进行分析，而且不会带来环境污染和损害，所以在环境检测研究方面得到广泛的使用。

关键词：离子色谱;环境检测;应用优势

1 引言

离子色谱法（IC）作为一种高效色谱方法，具有进样体积小、分析快速、灵敏度高、高选择性、可同时分析多种目标离子以及实验环境友好、试剂污染小、维护简便等特性，在众多水分析方法中具有巨大优势，因而广泛应用于饮用水、地表水、降水、工业废水甚至空气废气的分析检测。

2 离子色谱法基本原理

对离子色谱法来讲，是一门全新的化学成分分析技术。这种技术产生于上世纪中后期，在阴离子的分析上，具有很强的优势，并成为当时在化学分析领域的一大突破。特别是在多组分化学成分的测定方面，更是受到广泛的好评。而对于离子色谱法，按照分离模式来分类，可以将离子色谱法分为离子排斥色谱、离子交换色谱和离子对色谱。其中，离子排斥色谱法通常被用在重要的有机酸和醇类等物质的测定中;离子交换色谱则主要用于对无机类离子的成分分析。而对于离子色谱法来讲，离子色谱法原理主要是借助物质在离子交换柱上存在的差别来对物质内不同的成分进行离散，然后借助光学和电化学的原理，对物质中的每一种成分进行分析，最终得到不同离子的光谱图。在这个过程中，它包含离子对色谱、离子排斥色谱和交换色谱。以对水质的分析为例，在水质分析中，HP-IC则是常用的一种分离方法，这种方式主要是对亲水性的阴阳离子进行分析，并作出精确的判断。而其原理则是利用样本中离子和牢固相电荷间库仑力的功用，样品中的离子会被暂时性的固定和保存。而由于库仑力的差异，导致这两者之间存在一定的亲和力差异，继而在对固定相保留度也不完全相同。因此，这就可以对不同的离子进行分离。

3 离子色谱法优势分析

离子色谱法与传统的检测分析手段相对比，有着一定的优势。不仅仅操作难度较低，具有较强的选择性，可以根据需要灵活进行特定物质的分析，检测速度较快，周期较短，检测结果的准确度较高。同时离子色谱法还能够在同一时间内完成对不同种离子的快速检测，并且具有较强的抗干扰能力与环保属性，在检测过程中，不会对外部环境产生影响。正是基于这种优势，离子色谱法被广泛应用于环境检测、医疗检测、水质分析等多个领域，尤其在水质分析工作中的应用，在传统的水质分析环节，由于不同水体中所含有的离子种类有所差异，因此在化学检测以及仪器检测环节，需要耗费大量的资源，用于检测仪器、检测药剂的准备，成本较高，检测分析效果并不明显。而离子色谱法在水质分析环节的应用，则能够有效解决上述问题，在确保水质分析效果的前提下，压缩检测成本，避免了额外的费用支出。基于离子色谱法在水质分析中所展现出的优势，应当对该技术的应用方式进行探讨，构建起完善高效的水质分析机制。

4 离子色谱在环境检测中的应用优势

4.1 离子色谱在环境水质检测中的应用

目前，我国的水质分析工作中通常使用的是离子色谱分析法技术。离子色谱法运用的领域有居民日常饮用水的水质分析、生活污水的水质分析、工业污水的水质分析和海水成分的分析等方面。水环境中的无机化合物的游离性比较强，传统的检测方法，在检测水环境中无机化合物的过程中，有效性不足，同时，传统检测方法的检测手段比较复杂，操作的难度比较大，运用离子色谱监测方法，主要可以通過梯度淋洗方法，对水环境中的阴阳离子进行快速的分离处理，有效提取到检测的目标样本，减少其他阴离子与阳离子对检测成果造成的干扰，提高离子色谱监测方法在无机化合物分析中的准确度。在这个过程中，检测人员要注意以下几个要点：1）全面控制好淋洗检测方法的运行时间，对于一般的污染水源，目前主流的做法是，将时间控制在30分钟作用，检测人员要在时间临界点，对水环境中的阴离子分离状况进行观察，逐步确定出检测的最佳分离时间。2）检测人员要提高对饮用水阴阳离子检测的重视程度，按照国家对于饮用水中阴阳离子的含量规定，进行检测计划的制定，确定好检测的周期。3）检测人员要不断进行技术改造，根据市场上的技术与设备的变化，对自身的检测方案进行升级。例如，检测人员可以利用了Ion-PacCSll分离柱等先进的方法与设备，对目前的检测方案进行调整，提高水环境中的阴阳离子的分离效果。

4.2 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。例如，硫酸盐在自然界中分布广泛，在土壤中常以微溶或不溶的矿物盐形式存在。硫酸盐能改变土壤pH值，造成土壤的酸碱度失衡，影响植物根系对其他矿物盐和微量元素的吸收，也直接影响植物对硫元素的吸收和利用。测定土壤中硫酸盐含量对确定盐土类型以及改良利用土壤都具有重要的意义。有文献介绍重量法、EDTA容量法、阳离子交换法和硫酸钡比浊法测定硫酸根离子，但硫酸钡比浊法精密度较差，另外3种方法操作烦琐冗长。

4.3 离子色谱在环境空气检测中的应用

随着社会发展以及人们对空气质量的日益重视，环境空气的各检测项目重要性也日益体现。在实际的监测工作中，大气中的氟化物、硫酸盐化速率、二氧化硫、氮氧化物、盐酸雾、硫酸雾、硫化氢、氨气等是常规的检测项目，选择合适的提取方法、相应的吸收试剂，就能直接或间接地进行测定，简便可靠，灵敏度高。

5 离子色谱仪的日常维护

5.1 做好前处理工作

应用离子色谱技术检测样品时，首先要借助于PTFE滤头科学过滤样品，如果依然达不到要求，则要进行稀释，促使离子浓度与曲线浓度范围要求所符合。部分样品如果存在着一定的干扰，则需要借助于针对性的阳离子交换柱，将金属离子干扰去除掉，如果有机物含量较高，则需要运用C18或RP固相萃取柱。

5.2 做好日常维护工作

目前，离子色谱仪的类型不断增多，需要结合具体类型，采取针对性的日常维护措施。一般来讲，每周需要定期更换自动进样器、淋洗液A瓶的水，避免系统受到样品细菌的污染。完成更换操作后，要进行必要的排气，首先将废液阀打开，然后点击prime按钮，完成排气工序后要避免过紧的拧废液阀。研究发现，温度也会在较大程度上影响到离子色谱检测效果。如果没有稳定的温度条件，就会导致有不合理变化出现于检测指标中，因此，就需要对室温严格控制。如果色谱柱长时间不用，需要科学封存。利用淋洗液对系统进行1h左右的冲洗，结合操作说明卸下柱子，借助于死堵头封闭处理色谱柱，将其保存于常温环境下。

6 结束语

综上，通过离子色谱技术在环境监测中的广泛应用，可高效准确地对水环境、大气环境和土壤环境进行监测，提供详实可信的数据信息。因此，在国家对生态环境保护日趋重视的今天，以离子色谱技术统一实验室对环境中离子的检测是十分必要和迫切的。

参考文献

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