关于离子色谱仪使用中的常见问题及处理方法

（1.中国石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019；2 中国石油乌鲁木齐石化公司化纤厂，新疆 乌鲁木齐 830019）

关于离子色谱仪使用中的常见问题及处理方法

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（1.中国石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019；2 中国石油乌鲁木齐石化公司化纤厂，新疆 乌鲁木齐 830019）

文章分析了离子色谱应用于分析检测过程中的影响因素和出现故障的消除方法，从系统压力、样品处理、色谱柱、单向阀、溶液及淋洗液系统及分析用水等进行讨论，提出了注意事项，使离子色谱的分析结果准确可靠并正常运行。

离子色谱 故障 处理方法

0 引言

随着现代科学技术的发展，在分析监测中越来越趋向仪器化。离子色谱分析是近年来发展起来的新技术。一次进样可同时分析多种成分具有分析快速、结果准确的特点[1]。但与此同时，分析中仍经常会因为某个操作细节和个别色谱条件的设置不当，对分析结果产生影响，我们以万通IC790离子色谱仪为例，探讨离子色谱分析过程中常遇到的问题以及仪器的维护以及保养等问题。

1 常见问题及影响

2010年起投用离子色谱仪进行水质分析检测工作过程中，随着使用频率的增加，离子色谱阳离子系统压力经常出现异常现象，主要表现在以下几个方面：

(1) 压力逐渐降低，在认真检查排除系统漏液后，打开排气阀对系统进行排气泡后，压力则逐渐上升，但大多情况只能靠更换单向阀压力才能恢复正常分析。3个月共更换新单向阀3个，消耗的备品备件费用7350元。

(2) 压力逐渐升高时，出峰异常，直接影响了正常分析，导致无法出具数据，见图1。

图1 谱图出现双头峰

对2011年1～3月期间色谱分析中出现的故障进行了数据统计分析，得出表1数据：

表1 故障数据统计分析

针对表1中问题，经过多次实验分析总结出：系统压力经常出现逐渐升高或逐渐降低甚至为零的情况，与分析环节中对仪器没有维护到位有关。下面就仪器分析的前处理、淋洗液、色谱柱的维护与存放、单向阀的维护及可能会产生的影响因素进行分析，并予以消除。

2 问题解决

2.1 样品的前处理

样品中含有许多微小的颗粒物，如不过滤除去，将会增加柱容量和强保留组分对柱子的污染，缩短分离度，同时也可增加了基体离子的干扰。长此下去，造成色谱柱污染、堵塞，柱压升高。因此在分析过程中，一般用较稀的样品溶液。对未知的液体样品最好先稀释10倍后进样分析，再根据所得结果选择适当的稀释倍数。

2.2 淋洗液中气泡的影响

淋洗系统虽是离子色谱分析中的一个辅助系统，其系统组成部分处理不当，会导致分析结果的失败。不经脱气或脱气处理效果不好，洗液中将含有大量空气，淋洗过程中会产生气泡，气泡通过分离柱时，对分析离子信号产生干扰，其峰呈锯齿状，它能加大基线噪声。气泡存在处能使柱干燥，损失分离能力，严重时造成压力波动[2]。

正确的配制及更换淋洗液，对分析有很重要的作用，因此淋洗液使用前必须用真空泵脱气或超声波脱气，避免气泡的产生。在每次更换或补充淋洗液后，在走基线之前，应尽量多用一些时间排放淋洗液，彻底同化管路。在走基线时，仪器应有较长的平衡时间，以保证测定样品时不受系统的影响。

判断淋洗液脱气是否彻底的是在淋洗平衡过程中看基线上是否有锯齿状的峰出现。如果有，淋洗液必须再次脱气直到脱气干净。

2.3 实验用水

实验室用水的纯度涉及到超痕量分析工作的成败，其电阻率应18.2 MΩ.cm 以上。如果水的电阻率不符合要求，离子含量较多，会逐渐保留在色谱柱上将造成污染，导致系统压力上升。在配制淋洗液时，由于水中离子含量较多，使单向阀内部结晶，造成压力逐渐上升，因此离子色谱分析应注意实验用水的纯度[2]。

用于配制淋洗液和标准溶液的去离子水,不宜放置时间过长，由于存放去离子水的聚乙烯容器密闭性等原因，少量二氧化碳会融入水中，使得高纯水的电阻率随时间的延长呈下降趋势，储藏2周后,电阻率下降约10倍。为了保证去离子水的质量，有必要对其电阻率进行定期测量，在配制标准溶液和淋洗液时建议使用新制备的去离子水。

2.4 色谱柱污染

由于样品中有机物污染色谱柱，致使色谱柱柱压不断上升，造成峰形异常，无法正常出具数据。一般采用以下办法延长色谱柱的使用寿命:

(1) 使用保护柱。保护柱的作用在于防止样品和淋洗液中的固体颗粒、样品中的强保留成分以及淋洗液中的杂质进入色谱柱，它是淋洗液和样品溶液进入分析柱之前的最后一道“过滤” 装置。可根据保护柱的污染情况定期清洗或更换保护柱[2]。保护柱的污染情况可由以下实验现象来判断: a 柱压上升;b保留时间缩短;c 分离度变差;d 峰的不对称性增加。

(2) 对色谱柱进行清洗。对色谱柱上强保留的有机物，可使用高浓度有机溶剂丙酮进行清洗。清洗后色谱图，见图2，峰形正常，没有双头峰出现。

(3) 清洗前后，最好采用极稀的淋洗液( 而不是去离子水) 进行清洗，以防止使用较高浓度淋洗液可能出现的沉淀。由于许多实验室的去离子水纯度不高，离子含量较多，会逐渐保留在柱上，所以不宜采用去离子水进行清洗。

(4) 淋洗液和样品溶液进样之前应事先经过滤膜过滤( 0.22µm ) 。

图2 清洗后的峰形

3 注意事项[1]

3.1 色谱柱

色谱柱是离子色谱系统的心脏。如果在开始时，储存和操作过程中不够细心，可造成柱的损坏，从而失去分离能力。而且有很多情况下这种损坏是无法挽回的。色谱柱长期不用时，一定要对其进行清洗,注意将两端的接口密封,避免柱床的干涸。避免机械震动，防止细菌生长。另外还要注意存放的温度，避光保存。

3.2 单向阀

单向阀对于色谱泵硬件来说是一个重要的机械部件。 单向阀简单来说，就是一对单向阀(入口和出口)阻止流体在泵头里从高压区流向低压区，从而泵的活塞在高压下使流动相通过色谱柱。“一个功能适宜的单向阀必须能够快速方便地打开和关闭，同时还要确保密闭性在一个宽的压力值范围内均有效”。

如果泵单向阀上粘上了微生物造成堵塞会造成泵吸液不上，最明显的现象是，在废液管没有流液或启动泵时没有液体流出或溶液流出速度很慢。因此，仪器长时间不用，一周通去离子水一次。用于替换泵中已经滋生了少量微生物的去离子水。去离子水如果长期放置，会促使少量微生物的繁殖，微生物容易粘附在泵内的单向阀上。

单向阀结垢，致使水样无法通过，去垢的办法是： 先图3单向阀将流路接头和接头1全部拧下，再将左侧接头2拧下，用镊子将两单向阀取出放入50ml烧杯中，加入少量无水乙醇刚好盖过两单向阀。再放入超声波清洗器中清洗30-60min。再用水将单向阀清洗干净后按拆卸方向逆向安装。（注意：接头不要拧的太紧，以免造成螺丝纹受损）

3.3 标准溶液的配制与保存

标准溶液浓度的准确性直接关系到样品分析结果的准确性。按照现行国标的要求，1000mg/L标准溶液可在冷藏箱内4℃下保存2个月。配制的工作标准溶液 保存期不要超过一周，混合工作标准溶液应在使用的当天配制，浓度最好与被测样品的离子浓度接近，否则会产生较大的偏差。配制混合标准溶液可用高浓度的储备液稀释。

为了保证校正标准的可靠性，浓度在1~1000ug/ L范围内的标准溶液每隔一周要重新配制。低于1ug/L的标准溶液要当日配制，并且只允许在配制后的6h内使用。分析结束后，应将剩余的标准溶液倒掉，将容器洗净，以备下次再用。标准溶液在有效期内应在适中的温度下保存，一般是放在冷藏箱内保存，温度为4℃ ,用国家标准溶液稀释好的低浓度溶液，有效期不超过1个月。另外，在配制和保存时要避免沾污。

4 结论

通过对标样的测定结果的判断，可认为针对离子色谱故障的分析和处理，对系统各环节所采取的措施是有效的，其分析的结果是准确的。对于系统误差要尽量做到仪器性能调节到最佳状态，对偶然误差应予以尽量减少，对于污染成分复杂的样品，必须经过预处理，设法消去分析中尽可能存在的干扰。在实际工作中，为提高分析方法的准确度，延长色谱柱和仪器的使用寿命，降低分析成本。在样品的前处理、淋洗液、标准溶液的配制及存放、色谱柱的维护及存放、单向阀的维护等方面值得注意。

[1] 牟世芬，刘克纳，丁晓静. 离子色谱方法及应用（第二版）[M]. 北京: 化学工业出版社. 2012: 1-2,5-6.

[2] 刘珍.《化验员读本》下册，（第四版）[M]. 北京: 化学工业出版社. 2004: 411-503.

About the Common Problems Occurring in the Use of Ion Chromatograph and the Processing Method

ZHOU Zhi-qin1，LI Hong1，HOU Ping2
（1.Urumqi Petrochemical Company Institute, Urumqi 830019, China; 2. Urumqi Petrochemical Company Vhemical Fibre Factory, Urumqi 830019, China）

This paper analyzes the ion chromatography was applied to analysis of inf l uence factors in the process of testing and the method of eliminating failure, from the system, sample processing, chromatographic column, check valve, pressure solution and eluent system and analysis of water are discussed, puts forward the matters needing attention, make ion chromatographic analysis of the results are accurate and reliable and normal operation.

ion chromatography; fault; processing method

TG174

A< class="emphasis_bold">文章编号：1008-7818(2014)03-0040-03

1008-7818(2014)03-0040-03

周志琴 (1972－) , 女，毕业于新疆乌鲁木齐石化职工大学，大专学历，化工分析岗位技师，从事标准实验室管理、化工分析及计量检定工作。