離子色譜技術在土壤離子監測中的應用

楊蕾　王清琪　杜美

【摘 要】 本文將會以離子色譜技術在土壤監測中的應用為主體來展開論述，以土壤試樣中的陰離子為主要的例子，將文章一共分為了幾個部分，首先來闡述說明離子色譜技術分離的原理，其次論述離子色譜技術在土壤監測中運用的優勢，然后就離子色譜技術在土壤的預處理中的應用進行介紹，接著集中離子色譜技術在土壤檢測應用過程中經常出現的問題做出討論，最后對以上的部分進行相應的總結歸納。

【關鍵詞】 離子色譜技術 土壤監測 原理 優勢 應用 常見問題 總結歸納

土壤中通常包含有效無機陰離子，而該種離子以及其含量是能夠直接影響環境的重要因素，并且還是一些疾病癌癥產生的原因之一，而土壤中的可溶性陽離子是國家常規檢測項目中的一項，由此可以知道對土壤離子進行監測的重要性。對土壤中各種不同的離子的濃度和邢臺進行監測，是對環境與社會的負責，是國家相當重視的一項工作。離子色譜技術是四大色譜技術的其中一種，是一種新型的高效液相色譜分析技術，在土壤離子檢測工作中得到廣泛的運用與認可。

1 離子色譜技術的原理

1.1 離子色譜技術概述

離子色譜是高效液相色譜中的一種，是分析陰離子和陽離子的一種液相色譜方法。具體地來說，離子色譜技術就是以低交換容量的例子交換樹脂為固定相對離子性物質進行分離，用電導檢測器檢測流出物電導變化的一種色譜方法。離子色譜技術主要包括三種基本原理，分別是離子交換色譜、離子排斥色譜和離子對色譜。

1.2 離子色譜技術監測土壤的原理

本文將會以土壤檢測試樣中的陰離子為主要的例子來分析離子色譜監測土壤的原理。

（1）首先，經過一定處理后的土壤試樣與淋洗液一起進入分離柱，淋洗液主要由NaHCO3和NaCO3組成。接著，因為土壤試樣中存在的不同的陰離子對分離柱中的交換樹脂（含有R-HCO3）相對親和力不相同，所以就能夠通過離子交換的過程得到有效的分離。

（2）土壤試樣中的陰離子得到分離后就進入了陽離子以交換樹脂柱（含有R-H），因此就會發生兩種反應：

R-H+NaHCO3 R-Na+H2CO3

即淋洗液經過交換樹脂柱（抑制柱）的時候轉化為了若電解質H2CO3，而其電導率是較低的。

R-H+NaX R-Na+HX（其中，X可以表示為NO3-、SO2-等等的元素）

即土壤試樣中與相應的陰離子所對應的NaX經過交換樹脂柱后轉為成為了相應的算，而因其電導率較高，所以在經電導檢測器轉化后成為了響應高峰。

（3）將標準溶液的標準曲線作為主要依據進行比較，在根據保留的時間進行定性、根據峰高或者是峰面積來采取相應的定量。

2 離子色譜技術在土壤檢測應用中的優勢

2.1 操作簡單，準確性高

測定土壤中所含的有效陰離子有很多方法，例如重量發、比色法及滴定法等等，但是這些方法都相對傳統，雖然也能夠測定出有效陰離子的含量，但是步驟卻是繁雜的，而且測定結果也不能保證絕對準確。運用離子色譜技術進行測定，不僅操作簡單，還能提高測定結果的準確性，是高質高效的方法。

2.2 靈敏度高

離子色譜技術的靈敏度較傳統測定方法也更高，如在對土壤中Na+、K+進行測定的時候，用傳統方法采用的是火焰光度法，所能達到的檢測水平僅僅只在ppm級。但運用離子色譜技術進行測定，其檢測水平可以達到ppb級，如果使用濃縮柱的話還可以達到ppt級。

2.3 選擇性好

在分析土壤中不同類型的離子時，可以選擇使用不同的色譜柱，而且不同的離子也有不同種的檢測方法，所以使用離子色譜技術對土壤進行監測就具有選擇性好的優勢。

3 離子色譜技術在土壤預處理中的應用

為土壤樣品的檢測所提供的預處理方法有很多種，再加上土壤樣品是固體樣品，所以就需要選擇合適的預處理方法進行處理，之后在可以進行離子色譜的分析檢測。采用適合的與處理方法，不僅能夠減少樣品污染色譜柱而導致色譜柱使用壽命減短的情況，還可以提高和保證檢測結果的準確度。以下本文會列出其中幾種預處理方法來進行分析：

3.1 固相萃取法

這種預處理方法的操作步驟非常簡單，所需要的樣品較少、樣品的制備也很迅速，而且也不容易受到污染，不僅簡單，而且還很快速靈敏。固相萃取法主要用在樣品的分離、純化和濃縮，可以提高土壤樣品的回收率，省時省力。

3.2 去離子水提取

對土壤樣品中的可溶性成分進行提取，通常采用的都是去離子水提取的方法，將去離子水作為提取劑來進行提取。在此基礎上，還可以加上振蕩、超聲等不同的方式來鞏固和增強提取的效果。

3.3 高溫水解法

高溫水解法是能夠有效處理土壤樣品的與處理方法，但是在這個過程中要充分顧及和考慮到會影響到水解完全的各種因素，比如說水蒸氣的溫度和流通的速度以及催化劑的使用量等等。所以在用高溫水解法進行土壤樣品預處理的時候，就要格外注意根據土壤樣品的化學特性來對水蒸氣的溫度、流通速度和催化劑等進行相應的調整。

4 結語

離子色譜技術作為一項日漸發展成熟的分析技術，受到了越來越高的重視，其地位與作用也越來越突出。將離子色譜技術應用在土壤離子監測中，能夠有效分析出土壤中所含的各種離子及其含量，對環境的保護、疾病研究的突破有著及其深刻的意義。本文通過對離子色譜技術在土壤監測中的應用的分析，希望能夠讓更多的人了解和認識到離子色譜技術的重要性，并且使其得到廣泛的推廣應用與發展。

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