离子色谱技术在水环境监测中的性能分析与应用

2020-01-07修莺盟

科学技术创新 2020年5期

修莺盟

（黑龙江省伊春水文水资源中心，黑龙江伊春153000）

离子色谱技术的不断发展，进一步为水环境监测工作提供了有效的技术保证，通过不断提高离子色谱技术水平，能够保证水环境监测效率。基于此，作为相关技术人员，有必要深入工作实际，不断对离子色谱技术进行实践与创新，以迎合时代发展，进一步提高离子色谱技术运用效率。

1 离子色谱技术在水环境监测中的性能

该类技术的构成要件主要为分离柱、检测、传送和数据结果分析等装置，且各构成部分以分离桩为核心。分离桩大多选用非金属制造，这样可以避免被检测样本对检测设备性质的影响。当前，为了进一步提高检测结果的精确性，技术人员大多采用增加抑制柱的检测设备，这样在检测环节便可以有效提高检测对象对设备的灵敏度，从而提高检测数据的精确性。传送设备的主要功能是在检测前，为检测设备运送样本，并进行有益于检测的处理，在检测后，再运用设备对所得结果进行处理精准度。就目前对水环境的检验技术发展来看，可使用的有效检验手段较多，如电化学法、气相色谱法等，种类十分繁多，且各有利弊，综合来看，离子色谱具有明显的优势：一是分析时间短。上述多种方法在检测水环境样本时，处理对象仅为单一元素，且在阴离子的分析时花费的时间较长，分析环节较为冗繁，因此可操作性不高。与之相比，离子色谱便可以较为迅速地实现上述分析过程，且分析精确，尤其分离柱参与检测环节，更极大提高了整个分析操作环节的处理效率。二是离子色谱可以从更高的角度呈现出PPb 和PPt 级别的不同灵敏度，花费最少的时间来满足检测要求，提下出该类技术的前沿性特征。此外，简化的流程也为技术的应用提高了时效性，更加提升了该类技术的可操作性。三是技术人员可以根据分离系统的种类进行设备匹配，人为选择更适合系统的检测设备，同时还能够从检测样本入手，对其进行稀释等处理，以便在设备检测时能够获得最精准的测算结果。可见，离子色谱的优势决定其在检验水环境方面的运用范围不断扩大，其不但可以针对单一样本成分进行分析，还能同时对多种化合物进行检测，大大提高了检测的效率，其技术优势明显高于其他同类检测技术。离子色谱技术的承载设备材质主要为塑料等低成本材质，不仅对酸碱等物质的耐腐蚀能力较强，设备使用时间更长，还能极大压缩成本费用，从双重角度提高该类手段的可用性。从检测对象来看，离子色谱对样本的质量要求也比较宽松，样本只要是经过稀释处理的，便可以进行检测分析，这更体现出检测技术的高超之处。

2 水环境检测中离子色谱技术的应用

2.1 水样的化学性质分析

2.1.1 水样中无机阴、阳离子的检测

与传统检测手法相比，离子色谱对无机离子检测时间大概为传统检测手法的1/5，也就是说，传统方式运用25min 检测出的结果，运用离子色谱5min 便能够实现。且传统检测方式只能对单一元素离子进行检测，而离子色谱可同时检测36 种不同离子，检测对象更为丰富和复杂。

2.1.2 有机酸、有机碱的检测

有机酸碱中含有大量的基，甚至还有多种控酸和多基酸等物质，且通过化学方式处理也不能实现气体挥发，因此使用离子色谱不仅能够实现对这类物质的检测，还能进一步获取分析数据，得到专业性的分析结果，实现检测的最终目的。

2.2 物理性质的分析

离子色谱不仅能够分析出水样本的化学成分和各类指标数据，还能从物理性质角度得出同样精确的数据分析。离子色谱技术可以运用不同类型的测试设备，对各类水样本开展有针对性的检测和分析，从而获得不同水样本的物理特性，从而可以更全面地分析和掌握检测样本的成分和性质。

2.3 复杂样品的分析

离子色谱技术的推广与广泛应用推动了其自身不断改进和提升，更趋向于研究更前沿的物质对象，如粒子性及非离子性物质。此类物质成分较为复杂，甚至有些待检测的样本中还会含有阴阳离子等复杂元素，这就为检测过程增加了难度。对此，技术人员可以运用单柱阴离子色谱法技术来开展样本检测，检测过程中可以运用洗脱液与待测样本发生化学反应，再运用单柱阴离子色谱对反应生成的物质进行检测，这样不但能够获取最为精准的数据结论，还能最大程度缩短检测过程耗费的时间，从效率上也大大提升了技术的可应用性。

2.4 提高离子色谱技术运用质量的策略

2.4.1 针对输液系统混入气泡的策略

对于检测过程中出现气泡的情况，工作人员需引起足够的重视，并进行有效处理，从而保证检测结果不受气泡的干扰和影响。对于出现的气泡，工作人员需首先排净淋洗液中的气泡，必要时对淋洗液进行更换处理，这样便可以彻底清除气泡。然后将水在真空泵中进行脱气处理后再融入到淋洗液中，以保证对设备的良好维护。如果气泡出现在输液系统中，那么便需要先进行排气处理，将废液阀打开，降低压力，排出气体，经过3-4min 后便可以实现将气体完全排出了。

2.4.2 针对系统压力过高的策略

如果在正常测试的过程中，有杂质混入到系统中，便会导致系统某部分被堵，这样系统压力会明显升高，对于这种现象，技术人员需先关闭保护柱的进气口，并开展对系统的检查。将真空泵打开后，如果系统压力仍然处于较高水平，那么便说明杂质混入了单向阀中。如果是这种情况，便需要彻底清洗阀门，经过半小时以上的清洁后装回泵中。如果关闭保护柱后，泵内压力显示为正常，则表明杂物并没有进入单项阀门中，此时便需要进一步检测是否在保护柱塞板中。检测人员通过关闭管路进行细致排查，如果此时压力较大，则说明杂物存在于塞板中，一旦确定后，便需要更新塞板。需要注意的是，更换时要小心别将柱内中的物质流出，以免影响其使用寿命。

3 应用离子色谱技术的注意事项

离子色谱对温度较为敏感，因此该类技术的使用及所得结果也极易受到温度的影响。一旦温度未达到合理范围，那么在该类技术的应用时，便会出现基线不稳定等现象，从而影响到最终的检测结果。对此，技术人员在开展检测过程时，需高度重视对环境温度的控制，要选择在恒温环境下开展对水样本的检测和分析，以求得出最精确的结果。此外，涉及参与检测过程的设备均需安置在恒温条件下，不要因为自然环境或者空调等对温度的影响而导致检测设备温度不定，因此影响检测结果。当所有条件均满足检测要求后，也许静待一段时间，等温度彻底平稳后再开展后续的检测环节。此外便是需注意对水样的过滤处理方式。待测水样本必须经过标准的过滤技术处理，运用0.45μm 过滤膜先对检测样本采取过滤处理，去除样本中的杂质，以免未经处理的杂质流入检测设备中，而导致检测设备的堵塞甚至是瘫痪。最后便需要注意对样本的稀释处理。如果水样的成分较为复杂，且亲和力差距数值较大，则需要分别进行多次检验，以便得出较为精准的检测结果。