离子色谱在水质检测中的应用

2020-01-07高文李雪莹冯小娟董文李浩

生物化工 2020年3期

高文，李雪莹，冯小娟，董文，李浩

（陕西省地质矿产实验研究所有限公司，陕西西安 710054）

随着我国科学技术水平的不断提升，一些成本低、效率高的新型水质检测方式被广泛应用，离子色谱是一种重要的色谱类检测方法。为了全面提升水质检测工作效率，就要结合水体污染的实际状况进行细致分析，准确运用离子色谱法进行检测；同时要善于利用离子色谱检测仪器，充分发挥其功能作用，进而提升检测结果的准度。从离子色谱测定原理及测定特点入手，围绕离子色谱在水质检测中的具体应用展开阐述，针对正确开展离子色谱仪的维护工作进行全面探讨。

1 离子色谱测定原理及测定特点

1.1 离子色谱测定原理

在实际开展离子测定工作期间，样品中待测阴阳离子会在淋洗液的作用下进入到离子交换系统中，分离柱对不同种类离子的亲和度不同，使各种离子先后流出色谱柱，从而实现离子的分离[1]。然后运用电导检测器来测量不同形式的阴离子组分的实际电导率，将最终的测量结果与系统中的标准物质进行全面比较，以保留时间、实际峰高和峰面积开展定量工作。

1.2 离子色谱测定特点

正确运用离子色谱测定法检测水质，能够节省检测时间和相应的人力资源。离子色谱测定法与化学分析法相比，能够有效防止出现因为操作环节复杂而产生的检测误差现象，具有准确性强、灵活度高的特点[2]。在实际检测水质时，不需要运用浓氨水、丙酮等有害物质，不需要长时间加热水浴锅，这样就不会排放酸碱等有害气体，也不会产生大量的废弃液，是一种新型、绿色环保的水质检测方式，符合环保型水质检测需求。离子色谱测定法开展水质检测工作时，会运用到浓度较小的碳酸钠和重碳酸钠等化学试剂，将其作为淋洗液开展工作，实际操作步骤比较简单，能够节省大量的操作资金。

2 离子色谱在水质检测中的具体应用

2.1 离子色谱法所需试剂及工具

采用离子色谱法进行检测过程中，会用到离子色谱仪、注射器以及容量瓶等基础检测工具，一般制作无氨水作为检测实验水，同时会用到含有多种阴离子或阳离子的标准溶液以及淋洗液等。

2.2 离子色谱法水质检测步骤

离子色谱法检测水质的使用范围比较宽广，如在检测工业废水、生活污水、地表水以及生活饮用水等方面，都可以运用这种方式进行检测[3]。在水质检测中应用离子色谱仪，通常在20～25 min就能分析测试出常规项目，如氯化物、硫酸盐、氟化物等。测试前，要先配置标准溶液，选择适宜的离子浓度，配制成含有多种离子的混合标准液，并绘制标准曲线图，进而对水质样品进行定量分析，使其精密度和准确度满足实验要求。正确使用离子色谱仪，能够全面提升水质检测工作的精准性。

离子色谱法与常规理化法相比，能够有效降低水质检测成本，节省水质检测时间[4]。在运用离子色谱法对无机阳离子进行检测分析时，能够准确分析出水中碱土金属以及铵离子等化学物质与元素的含量，且检测方式比较简单，具有一定的精准性。

2.3 水质检测中运用离子色谱法的具体应用要求

2.3.1 对超纯水的要求

在实际开展水质检测工作期间，要严格管控检测行为，在清洗注射器、容器移液管期间均要使用超纯水进行洗涤；而超纯水在使用之前，要正确开展离子色谱测试工作，如果多次的测试结果都出现正峰值，就表示超纯水处于被污染状况[5]，需要及时更换纯超水；如果多次的测试结果处于负峰值状况，则表示超纯水干扰离子的实际含量比淋洗液低，就要及时更换淋洗液。

2.3.2 消除氯离子干扰的具体要求

在对海水、沿海水体的水质进行检测时，经常会受到大量氯离子的干扰。为了有效提升水质检测的准确性，就要结合实际状况，选择容量较高的离子色谱柱对其进行分离，但是要格外注重所选择的消除方式。

3 离子色谱仪的维护工作以及注意事项

3.1 离子色谱柱的保护工作

（1）要最大程度上防止离子色谱柱中出现大量杂质，一旦有机物进入到离子色谱柱中，离子色谱柱头就会出现堵塞的现象，严重时会降低离子色谱柱的工作性能[6]。（2）禁止分析强酸、强碱等相关的有机样品。如果对这些有机样品进行分析，会使色谱柱受到污染，甚至会对离子色谱仪检测结果的准确度造成直接影响，会使相应数值以及出峰时间发生改变。（3）在使用离子色谱仪期间，要注重防止离子色谱柱内产生细菌，否则会使离子色谱柱的柱压逐渐增高，出现离子峰拖尾的现象，进而使其失去分离能力[7]。（4）在离子色谱柱使用完毕后，还要及时开展离子色谱柱的淋洗工作，这样能够有效防止离子色谱柱内滋生细菌。

3.2 样品处理工作

对于自来水、地下水等一些洁净水体，可以直接使用离子色谱进行测定，无需提前做好相关处理工作；但是对于一些水体浑浊、含有蓝藻等物质的样品是不可以直接进行测定的。这些不洁净的样品中含多种不同污染程度的颗粒物，会使其他离子的检测受到干扰。例如，工业废水中，含有油分、燃料等有机物[8]，具有体积大、色度高等特点，进入色谱仪后会堵塞进样管，进而会使离子色谱柱出现失效的现象，直至无法开展测定工作。基于此种状况，就要充分运用过滤膜对需要测定水样进行过滤。而对于高离子含量的样品则需要进行适当稀释后，再进行检测。

3.3 样品的收集及保存

在实际收集样品时，要使用去离子水来清洗密度较高的聚乙烯瓶，禁止使用强酸或是相关的洗涤剂清洗容器，否则会使大量的离子遗留在瓶壁上，对实际分析结果产生干扰[9]。若没有在样品采集当天对其进行分析，就要及时运用相应的过滤膜对其进行过滤并保存在4 ℃的冰箱中，否则水样中存在的细菌会使样品中各离子的实际浓度发生改变。即便是将样品过滤后保存在4 ℃的环境中，也只能对细菌产生抑制作用，无法从根本上杜绝细菌的生长，因此需要对样品尽快展开检测。