离子色谱分析中几个问题的探讨

杨一鸣+门柳

摘 要：离子色谱是一项新型的高效液相色谱技术，在化学上有着广泛的应用，其中最广泛的应用是在于对阴离子的分析上，目前在研究阴离子的课题上，离子色谱分析已经成为分析阴离子最重要的方法。本研究就离子色谱分析中常见的几个问题以及注意事项进行分析探讨，在阴离子分析的应用的基础上，简要讨论了一些离子色谱分析的最新应用，以及在阴离子分析中用到的最新技术，使相关人士对离子色谱技术进行简要了解。

关键词：离子色谱分析；阴离子分析；离子色谱分析的创新应用

化学界中有一个很重要的定义就是阴阳离子的定义，随着阴阳离子被人们发现并熟知，运用阴阳离子进行复合物的创造成为工业上一个及其重要的应用，而对于阴阳离子自身的研究也被关注，其中，探究分析阴离子首选的方法就是离子色谱分析法，这种方法与传统方法等比较，具有成本低廉，流程简便，以及灵活性强等优点，本研究重点阐述的就是在这种技术方法实际使用的过程中需要注意的一些问题以及国内外对这项技术的最新应用。

一、离子色谱技术简介以及应用

1.离子色谱法简介

离子色谱法的创始人是司莫尔和他的团队，这些人将经典的离子交换色谱与高效液相色谱技术相结合，创造出的使用连续电导检测仪的现代离子色谱法，，他和传统色谱法相比，最大的区别就是大大提高的效能，使用的仪器有分离柱等，分离柱是实验中的核心装置，分离柱内部装有离子交换树脂，离子交换树脂是一种带有官能团，具有网状结构，不溶于水的高分子化合物，是一种类似于球状的颗粒物，常用的离子交换树脂有阳离子交换树脂，阴离子交换树脂和螯合离子交换树脂。为了实验的顺利进行，在挑选树脂时，要选择均匀颗粒的小球小颗粒，霍瓦特描述过一种薄膜离子交换树脂，离子反应在其外部反应，不会涉及到它对内部结构。因此，在反应结束后，阴阳离子脱离的速度快，不需要从柱体内部脱离，这样大大提高了整个反应的效率。离子色谱作为高效液相色谱的一个新的发展，从发明至今，不过十几年的历史，今后还有很大的发展前景，必定引导异常关于离子分析的革命。

2.离子色谱分析的应用

离子色谱分析最初就是为了研究各种离子含量而产生的技术方法，在实践中应用发现，最适合用于阴离子分析，比较于传统的阴离子分析法，具有不可替代的作用，也是目前研究阴离子的首选研究方法。除此之外，还用于各种分析，例如，饮用水水质分析，饮用水水质检测的一个重要标准，就是水中各个离子的含量，如果水中氯离子过多，就要进行氯离子的过滤，否则，氯离子过多会危害饮用者的身体。还有各种重金属离子的含量，重金属摄入过多，会给饮用者肾脏造成负担，严重者甚至可能导致中毒，尤其是一些肾功能障碍的人，更是危险。还有矿泉水，雨水，各种废水以及电厂水的分析，酸雨的发现就是一些人通过色谱分析分析雨水的离子含量而发现的，在用于药用等一些用途的水，必须保证完全无菌无杂质，所以对于离子的检测十分有必要。还有各种工厂生产排出的一些废水，要通过检测确定里面污染物的含量不超标才可以排放出去，否则排放会严重污染水质，水质污染会导致水中生物的大量死亡，腐烂而进一步污染水质，形成越污染，生物死亡越严重，生物死亡反过来有加深污染的恶性循环，尤其是对一些城市来说，甚至影响到饮用水的程度，对人的健康以及环境的污染十分严重，利用离子检测，对超标水的排放厂家进行处罚，可以很好的遏制这种现象的发生。因此，在环境保护、水质应用、钢铁工业等具有重要的应用。离子色谱能够测定的离子类型有：有机阴离子、碱金属、碱土金属、重金属、稀土离子以及有机酸和铵盐等。利用离子色谱分析法检测离子有很多的好处，例如成本低廉，方式灵活等，这是人们对他青睐的最重要的原因。

3.样品前处理的新技术

样品前处理技术是与离子色谱分析技术的联系十分紧密，随着离子色谱分析技术的发展而发展，选择合适的样品前处理技术是进行离子色谱分析的关键，样品前处理方法包括采集样品，分析样品以及基体消除等几个步骤，随着离子色谱分析技术的不断发展，样片前处理技术也得到了相应的发展，处理中常用的方法有，对于一些干扰离子，利用一些能够与他发生反应并结成沉淀物的离子将他沉淀分离，这种方法的弊端在于加入离子的数量不好控制，加少了起不到沉淀分离的作用，加多了则又混入了新的杂质。对于一些很大的分子，在反应前，利用分离技术就可以将其分离出去。处理好前反应物，提前分離出一些病菌和杂质，有利于色谱分离的顺利进行。

二、使用离子色谱技术应注意的几个问题

1.分离柱的维护

分离柱是整个实验中最为核心的仪器，也是使用频率最高的仪器，离子发生反应甚至一些样品前处理也是在分离柱中进行，同时，分离柱是比较贵的仪器，因此在使用中以及使用后的维护十分重要。首先，最常用的就是使用保护柱的方式，保护柱能最大限度的保护分离柱，在反应过程中，保护柱可以替代分离柱遭受腐蚀等不利因素，等到保护柱变薄变脆时，可以选择更换保护柱，使用新的保护柱保护分离柱，因为保护柱成本较为低廉，同时更换比较容易，所以这是一种很流行的使用方式。在使用保护柱过程中，要时刻注意保护柱的污染情况，被污染的保护柱是不能继续使用的，保护柱的污染程度判断主要有以下几种方式：（1）保护柱柱压异常，通常情况下，柱压异常有两个原因，柱压上升是由于保护柱污染，而柱压下降是保护柱出现问题，通常需要更换保护柱。（2）保留时间缩短，保留时间缩短是最明显的变化，通常都是由于保护柱污染而无法停留足够长的保留时间。除此之外，还有保护柱的分离能力降低，在分离时产生了更多的杂质和其他离子等，都是保护柱污染的表现症状，在实际操作中，要注意总结，发现保护柱被污染时，要及时清洗，并注意清洗时与分离柱分开清洗，将保护柱内外壁进行干燥处理后，继续使用。

三、结语

离子色谱分析是一项新兴技术，但是在短短十几年中离子色谱分析技术得到了巨大的发展，同时离子色谱技术的应用也在不断开阔。在未来，离子色谱技术有望与发展势头强劲的计算机技术结合，创造出更大的价值，总之，离子分析技术的发展前景被看好。同时在使用中多进行总结和分析，争取创造出更多的离子色谱分析方法，要注意的是，在使用该项技术时，一定要规范操作，任何一个步骤出现问题，都有可能导致最终分析结果的改变，所以使用时要按照规范的操作步骤进行。

参考文献：

[1] 李云燕.离子色谱分析中几个问题探讨[j].中国环境检测，2016，（12）.

[2] 张丽.离子色谱分析的创新应用[j].中国科技前沿报道，2016，（55）.