離子色譜技術在水環境檢測中的應用分析

訾 辰

（臨沂市泓潤環境檢測有限公司，山東 臨沂 276000）

目前來看，無論是在環境檢測中的大氣檢測、水環境檢測還是土壤檢測，離子色譜技術均是最佳的檢驗方法，尤其是在降水和污染源檢測方面的應用效果更加顯著，離子色譜技術有著穩定性好、精密度高、重現性好的優勢，非常適合應用在水環境檢測中[1]。從目前水環境檢測對離子色譜技術的應用情況來看，離子色譜技術廣泛應用于飲用水、工業廢水、地下水、海洋水、生活污水這些方面，可以精準測定出水樣品中的各種無機陰、陽離子和有機酸，且在整個檢測工作前只需要進行簡單的預處理即可，操作簡單有效。基于離子色譜技術的特點，在實際應用時有較多的要點需要把控，尤其是其中的一些理論依據和參數?；诖?，必須明確和掌握離子色譜技術在水環境檢測中的應用要點。

1 離子色譜技術的原理和特點

1.1 離子色譜技術的原理

離子色譜技術可以將分離后的組分在淋洗液的帶動下經過抑制器，此時淋洗液的本底電導可以降低，被測離子的電導響應值可以增加。而后再使用電導檢測器來繪制出各個離子的色譜圖，保留時間定性，借助峰高和峰面積來完成定量，最終測試出離子含量。對于離子色譜技術來說，實際發揮作用的分離機理有三種，即高效離子排斥色譜法、高效離子交換色譜法、流動相離子色譜法。目前最為常用的分離方法是高效離子交換色譜法，在分離過程中，樣品中的離子和流動相中的離子可以交換，并附著于固定相中的固定電荷上。

總的來說，在整個分離過程中，樣品中的離子可以與流動相中的對應離子相互轉換，此時離子可以在短時間便附著到固定相中的固定電荷之上。因為樣品中的離子與固定相的粘附程度有較大的不同，所以樣品的不同組分可以很好地分離出來。

1.2 離子色譜技術的特點

從長期的離子色譜技術應用來說，這一技術的應用優勢集中體現在以下五個方面：

①分析速度快：目前來看，離子色譜技術在常見陰離子和陽離子分析中的速度非常快，平均時間＜20 min。若是采用高效分離柱，則在數分鐘內便可以完成試樣分析。

②分析能力強：在適宜的檢測環境下，借助離子色譜技術可以有效分離出各種陰離子混合物，比如采用雙注法時，常見陰離子可以在十幾秒內便分離出來。

③靈敏度高：就離子色譜技術來說，其分析濃度范圍為μg/L-mg/L。若是進樣量為50 μ，則一些常見陰離子的檢出限會小于10 μg/L。而若是增加進樣量，同時采用小孔填充柱時，一些常見陰離子的檢出上限可以達到10-12g/L。

④可以同時檢測多種離子化合物質：與光度法和原子吸收法這兩種方法相比，離子色譜法可以同時檢測多種離子化合物質，且花費的時間較短。因此，在水環境檢測中，會更加注重離子色譜法的使用。

⑤儀器設備優勢：目前來看，離子色譜技術所使用的儀器均為全塑件，玻璃柱，有很強的耐腐蝕性。

2 離子色譜技術在水環境檢測中的應用

2.1 用于水質檢測的預處理

采用離子色譜技術開展水質檢測的預處理時，多數情況下只需要進行過濾和稀釋等簡單處理，便可以一次進樣測定出多種成分。目前離子色譜技術中可以應用于水質檢測的預處理方法主要有四種，即膜處理法、固相萃取法、溶劑萃取法、超臨界流體萃取法[2]。

2.2 分析無機陰離子與陽離子

目前來看，在陰離子分析中，離子色譜技術可以應用在F﹣、Br﹣、SO4

﹣、Cl﹣、NO2﹣。同時可以通過梯度淋洗的方式來分離處理36種陰離子，分離時間可以控制在30分鐘以內，陰離子分析狀態可以達到最佳。在飲用水離子分析中，應用離子色譜陰離子分析技術時，可以很大程度上提升水資源質量，確保滿足居民生活用水標準。近年來隨著離子色譜技術的發展，離子色譜技術在無機陽離子中的應用也變得廣泛起來。

2.3 分析極性化合物

近年來在離子色譜技術理論的基礎上，離子色譜技術對所使用的分析設備作了進一步改進，已經可以實現對復雜離子的分析。但是考慮到目前所使用的離子色譜技術還有不足之處，一些應用還處于理論研究階段，因而后續要進一步加大研究力度。但總的來說，目前離子色譜技術在極性化合物分析中取得了較好的成效，生物胺、有機酸等分析過程已經實現，可以達到良好的極性化合物分析狀態，這為水環境改善提供了有利的條件[3]。除此之外，隨著人們生活水平和對水質要求的提高，目前正在研究通過抑制電導離子色譜技術的檢測方法來進行水質檢測，有著造價低和操作簡便的優勢。由此可以看出，離子色譜技術在極性化合物分析中有著很好的效果，對提升水環境質量有很大的裨益，后續要加大研究力度。

2.4 分析復雜樣品

近年來，隨著離子色譜技術的發展，該技術已經開始逐步應用到復雜樣品的檢測分析中，并取得了較好的成效。比如在陰離子交換柱和陽離子交換柱串聯形式的研究中，借助離子色譜技術可以完成復雜樣品的有效分離。另外，在水環境污染日益嚴重化的形勢下，水的成分會變得越來越復雜，過去使用的檢測技術已經暴露出很多的不足，無法滿足檢測要求。而在應用離子色譜技術時，可以有效地分離水樣品中的無機陰離子、無機陽離子、有機酸[4]。同時還可以使用EDTA（乙二胺四乙酸）作為洗脫液，通過使用單柱陰離子色譜法可以檢測出Cl﹣的含量，最終達到良好的復雜樣品分析狀態。在應用優勢上，因為復雜樣品中的Ca2﹢可以與EDTA發生反應，所以能夠在一定程度上簡化整個檢測過程，從而有效提升檢測效率。

3 離子色譜技術在水環境檢測中的發展趨勢

總的來說，目前離子色譜技術在水環境檢測中已經取得了很好的效果，不僅可以應用于水環境檢測，而且也可以應用到水環境的監測治理中，對提升水環境質量有重要的意義。在水質檢測中，可以將離子色譜技術應用到生活污水、工業廢水、飲用水等樣品的分析中去，能夠測定出每一類水質樣品中的無機陰離子、無機陽離子和有機酸，準確度較高，相對誤差小于5%。在提高柱效能方面，目前離子色譜柱最高可以達到3萬理論塔板數/米，高效液相色譜柱的效能可以達到30萬理論塔板數/米。在增加淋洗液種類這一方面，目前離子色譜所使用的流動相還較為單一，碳酸鹽的背景電導較高，氫氧化物溶液也極易受到二氧化碳的影響，這不利于水環境監測工作更好地開展[5]。目前通過離子色譜分析無機離子的方法已經較為成熟，取得了較好的研究成果，接下來要進一步去嘗試使用離子色譜技術分析有機化合物質。

4 結語

離子色譜技術的廣泛應用對水環境檢測來說意義重大，可以提升水環境的檢測與治理能力，今后的應用范圍會更為廣泛，值得加大研究力度。基于離子色譜技術的優勢，目前該技術主要應用在無機陰離子與陽離子、極性化合物、復雜樣品的分析中，有著很好的應用效果。但是在實際檢測過程中，離子色譜法會受到水中陰離子和陽離子的影響，使該技術的應用效果受到一定的影響，從而影響檢測數據的真實性和準確性。因此，未來仍然要加大對離子色譜技術的研究力度，尤其是要做好提高柱效能和增加淋洗液種類這兩個方面的工作，只有這樣才能更好地發揮離子色譜法在水環境檢測與治理中的效能。