離子色譜在環境檢測中的應用優勢

韓瑩

摘 要：環境是人類生存的基礎條件，環境質量問題逐漸的被人們所關注，它不但可以提高人民生活質量，還可以提高工作效率。環境檢測分析方法逐漸多元化，通過相關的調查和研究得出，環境監測方面離子色譜方法是最常用的方法，它可以簡單快捷的分析出水質的情況，受到的影響因素比較少。同時可以對不同離子進行分析，而且不會帶來環境污染和損害，所以在環境檢測研究方面得到廣泛的使用。

關鍵詞：離子色譜;環境檢測;應用優勢

1 引言

離子色譜法（IC）作為一種高效色譜方法，具有進樣體積小、分析快速、靈敏度高、高選擇性、可同時分析多種目標離子以及實驗環境友好、試劑污染小、維護簡便等特性，在眾多水分析方法中具有巨大優勢，因而廣泛應用于飲用水、地表水、降水、工業廢水甚至空氣廢氣的分析檢測。

2 離子色譜法基本原理

對離子色譜法來講，是一門全新的化學成分分析技術。這種技術產生于上世紀中后期，在陰離子的分析上，具有很強的優勢，并成為當時在化學分析領域的一大突破。特別是在多組分化學成分的測定方面，更是受到廣泛的好評。而對于離子色譜法，按照分離模式來分類，可以將離子色譜法分為離子排斥色譜、離子交換色譜和離子對色譜。其中，離子排斥色譜法通常被用在重要的有機酸和醇類等物質的測定中;離子交換色譜則主要用于對無機類離子的成分分析。而對于離子色譜法來講，離子色譜法原理主要是借助物質在離子交換柱上存在的差別來對物質內不同的成分進行離散，然后借助光學和電化學的原理，對物質中的每一種成分進行分析，最終得到不同離子的光譜圖。在這個過程中，它包含離子對色譜、離子排斥色譜和交換色譜。以對水質的分析為例，在水質分析中，HP-IC則是常用的一種分離方法，這種方式主要是對親水性的陰陽離子進行分析，并作出精確的判斷。而其原理則是利用樣本中離子和牢固相電荷間庫侖力的功用，樣品中的離子會被暫時性的固定和保存。而由于庫侖力的差異，導致這兩者之間存在一定的親和力差異，繼而在對固定相保留度也不完全相同。因此，這就可以對不同的離子進行分離。

3 離子色譜法優勢分析

離子色譜法與傳統的檢測分析手段相對比，有著一定的優勢。不僅僅操作難度較低，具有較強的選擇性，可以根據需要靈活進行特定物質的分析，檢測速度較快，周期較短，檢測結果的準確度較高。同時離子色譜法還能夠在同一時間內完成對不同種離子的快速檢測，并且具有較強的抗干擾能力與環保屬性，在檢測過程中，不會對外部環境產生影響。正是基于這種優勢，離子色譜法被廣泛應用于環境檢測、醫療檢測、水質分析等多個領域，尤其在水質分析工作中的應用，在傳統的水質分析環節，由于不同水體中所含有的離子種類有所差異，因此在化學檢測以及儀器檢測環節，需要耗費大量的資源，用于檢測儀器、檢測藥劑的準備，成本較高，檢測分析效果并不明顯。而離子色譜法在水質分析環節的應用，則能夠有效解決上述問題，在確保水質分析效果的前提下，壓縮檢測成本，避免了額外的費用支出。基于離子色譜法在水質分析中所展現出的優勢，應當對該技術的應用方式進行探討，構建起完善高效的水質分析機制。

4 離子色譜在環境檢測中的應用優勢

4.1 離子色譜在環境水質檢測中的應用

目前，我國的水質分析工作中通常使用的是離子色譜分析法技術。離子色譜法運用的領域有居民日常飲用水的水質分析、生活污水的水質分析、工業污水的水質分析和海水成分的分析等方面。水環境中的無機化合物的游離性比較強，傳統的檢測方法，在檢測水環境中無機化合物的過程中，有效性不足，同時，傳統檢測方法的檢測手段比較復雜，操作的難度比較大，運用離子色譜監測方法，主要可以通過梯度淋洗方法，對水環境中的陰陽離子進行快速的分離處理，有效提取到檢測的目標樣本，減少其他陰離子與陽離子對檢測成果造成的干擾，提高離子色譜監測方法在無機化合物分析中的準確度。在這個過程中，檢測人員要注意以下幾個要點：1）全面控制好淋洗檢測方法的運行時間，對于一般的污染水源，目前主流的做法是，將時間控制在30分鐘作用，檢測人員要在時間臨界點，對水環境中的陰離子分離狀況進行觀察，逐步確定出檢測的最佳分離時間。2）檢測人員要提高對飲用水陰陽離子檢測的重視程度，按照國家對于飲用水中陰陽離子的含量規定，進行檢測計劃的制定，確定好檢測的周期。3）檢測人員要不斷進行技術改造，根據市場上的技術與設備的變化，對自身的檢測方案進行升級。例如，檢測人員可以利用了Ion-PacCSll分離柱等先進的方法與設備，對目前的檢測方案進行調整，提高水環境中的陰陽離子的分離效果。

4.2 離子色譜在環境土壤檢測中的應用

土壤中的無機陰陽離子含量是環境監測中的一類重要指標，不僅關系水體質量、農業安全，還與癌癥以及地方病有所關聯。由于土壤成分復雜，ICP只能檢測金屬陽離子，AAS、AES、SP等方法一次只能測定一個元素或一種離子，尤其是分光光度法，不僅效率低、步驟多、干擾大，還產生大量廢液，給環境造成額外負擔。只有離子色譜法，可在土壤樣品以合適方法提取后，直接對提取水樣進樣檢測，同時得到一系列陰離子或陽離子數據。例如，硫酸鹽在自然界中分布廣泛，在土壤中常以微溶或不溶的礦物鹽形式存在。硫酸鹽能改變土壤pH值，造成土壤的酸堿度失衡，影響植物根系對其他礦物鹽和微量元素的吸收，也直接影響植物對硫元素的吸收和利用。測定土壤中硫酸鹽含量對確定鹽土類型以及改良利用土壤都具有重要的意義。有文獻介紹重量法、EDTA容量法、陽離子交換法和硫酸鋇比濁法測定硫酸根離子，但硫酸鋇比濁法精密度較差，另外3種方法操作煩瑣冗長。

4.3 離子色譜在環境空氣檢測中的應用

隨著社會發展以及人們對空氣質量的日益重視，環境空氣的各檢測項目重要性也日益體現。在實際的監測工作中，大氣中的氟化物、硫酸鹽化速率、二氧化硫、氮氧化物、鹽酸霧、硫酸霧、硫化氫、氨氣等是常規的檢測項目，選擇合適的提取方法、相應的吸收試劑，就能直接或間接地進行測定，簡便可靠，靈敏度高。

5 離子色譜儀的日常維護

5.1 做好前處理工作

應用離子色譜技術檢測樣品時，首先要借助于PTFE濾頭科學過濾樣品，如果依然達不到要求，則要進行稀釋，促使離子濃度與曲線濃度范圍要求所符合。部分樣品如果存在著一定的干擾，則需要借助于針對性的陽離子交換柱，將金屬離子干擾去除掉，如果有機物含量較高，則需要運用C18或RP固相萃取柱。

5.2 做好日常維護工作

目前，離子色譜儀的類型不斷增多，需要結合具體類型，采取針對性的日常維護措施。一般來講，每周需要定期更換自動進樣器、淋洗液A瓶的水，避免系統受到樣品細菌的污染。完成更換操作后，要進行必要的排氣，首先將廢液閥打開，然后點擊prime按鈕，完成排氣工序后要避免過緊的擰廢液閥。研究發現，溫度也會在較大程度上影響到離子色譜檢測效果。如果沒有穩定的溫度條件，就會導致有不合理變化出現于檢測指標中，因此，就需要對室溫嚴格控制。如果色譜柱長時間不用，需要科學封存。利用淋洗液對系統進行1h左右的沖洗，結合操作說明卸下柱子，借助于死堵頭封閉處理色譜柱，將其保存于常溫環境下。

6 結束語

綜上，通過離子色譜技術在環境監測中的廣泛應用，可高效準確地對水環境、大氣環境和土壤環境進行監測，提供詳實可信的數據信息。因此，在國家對生態環境保護日趨重視的今天，以離子色譜技術統一實驗室對環境中離子的檢測是十分必要和迫切的。

參考文獻

[1]江露英，李明.離子色譜技術用于水環境檢測的實踐分析[J].綠色科技，2018，08：68-69.

[2]程誠，夏俊.離子色譜技術及其在水環境檢測中的應用[J].資源節約與環保，2016，11：59.

[3]龍梅芬.離子色譜技術及其在水環境檢測中的應用[J].綠色科技，2015，08：225-226.