离子色谱在水质检测中的应用研究

沈晓霞(中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建 福州 350001)

0 引言

随着社会发展需求的不断提升，我国科研水平也逐步进入了繁盛的发展阶段，大量的科学技术已经渗透到了人们生产生活的各个领域，以此来构建高性能、高质量的生活管理模式。人们对于基础水质的要求越来越高，而受到水体污染等多种因素的影响，水质检测技术应运而生，离子色谱检测技术是当前运用在水质检测中的一种核心技术体系。充分分析该种技术体系的工作原理以及实际特点，借助实际的检测流程进行详细论述，不仅是本文论述的重点，也是进一步提升水质检测质量的研发方向。

1 离子色谱检测技术的运行原理及优的特点

1.1 运行原理

在利用离子检测技术进行水质检测工作的过程中，样品中的阴阳离子会在预先使用的淋洗液的影响下，转换到离子交换系统中。由于不同离子对分离柱的亲和度有着较大的差异性，因此通过色谱柱便可以轻易的划分不同离子的范围，从而将其分离。利用电导检测器来实现阴离子电导率的检测，将检测结果和系统中原本存在的标准物质落实比对，针对保留时间、峰面积以及峰高来确定定量工作的实际方案，整体技术运行的原理如图1所示。

图1 离子色谱仪水质检测运行原理

1.2 应用特点

在水质检测的过程中，利用离子色谱检测技术能够有效节省检测时间，同时可以有效减少人力和物力资源。与传统的化学方法相比，离子色谱检测技术能够有效避免外界环境以及操作环节等复杂因素的影响，可以进一步提升检测结果的精度，降低误差，具有较高的灵活性和精准性。

在利用离子色谱检测技术进行水质检测的过程中，不需要利用浓氨水以及丙酮等污染环境和影响健康的有害物质。同时也可以进一步缩短水浴锅的加热时间，从而减少酸碱等有害气体的排放量，产生的废弃液总量较少，因此离子色谱检测技术也是一项符合当前环保发展理念的绿色检测技术体系。另外，在实际检测的过程中通过以浓度第一的重碳酸钠以及碳酸钠作为淋洗液进行工作，该种方式可以在短时间内进行重金属以及有害物质的分离，从而提升检测的效率，节约资金。

2 离子色谱检验技术在水质检测中的实际应用

2.1 基础资料

在用离子色谱法进行水质检测的过程中，需要利用的仪器包括离子色谱仪、容量瓶、注射器等基础设备，检测是用水以无氨水为主，同时也涉及到了大量富含多种阴、阳离子的溶液、淋洗液等。

2.2 水质检测流程

在水质检测过程中，离子色谱法所涉及的范围较为宽广，例如针对工业废水的排放标准进行检测，生活污水的环境污染程度进行检测，地表水以及常见的生活饮用水的饮用指标进行检测等。

常规的检测时间在25分钟左右，检测对象以氟化物、氯化物、硫酸盐等重金属以及污染成分为主，在检测作业开始之前需要结合检测对象配制标准溶液。结合溶液内部的离子浓度绘制曲线图，接下来针对被检测的水质样品落实定量分析，使其符合检测标准，同时能够满足检测结果的精准度需求。利用离子色谱仪进行检测的过程中，要严格按照相关标准落实操作，详细的检测对象及相关参数如图2所示。

图2 不同离子的检测参数及标准

2.3 检验要求

2.3.1 超纯水要求

由于对水质进行检测的过程中需要接触到大量溶液性试剂，在这个过程中需要对检测设备和相应仪器进行清洗所使用的水，必须要以超纯水为主，以免清洗剂中带有的杂质影响检测结果。在制备超纯水的过程中必须要落实离子色谱测试工作，保证超纯水未被其他物质污染，若多次检测的结果都以正峰值的形式出现，则代表超纯水中含有其他杂质。超纯水要与淋洗液之间的干扰离子平衡，若多次检测结果以负峰值的状态呈现出来，表示超纯水的干扰离子含量较淋洗液中的离子含量低，这时需要根据相关标准更换淋洗液。

2.3.2 氯离子要求

若被检测的水体样本以海水和沿海的水体为主，那么水体中自身含带的氯离子会对检测结果造成较大的干扰，因此要想进一步提升水质检测的精准性，需要利用具有较高容量的离子色谱柱对氯离子进行精准分离，但是在选择消除和分离方式的过程中要结合实际情况进行分析。例如，当被检测水体中的污染成分中同样含有较高的氯离子，那么在进行氯离子分离的过程中便要结合水体的产生和污染物的来源综合对比，切勿盲目将氯离子全部去除，以免影响检测结果。可以选择不同类型的离子色谱柱进行检测作业，避免检测成分中含有的氯离子对检测结果造成影响。例如，通过银离子色谱柱消除检测样本中的部分氯离子，但是这种方式虽然能够减少氯离子的检测干扰，同时也会消除部分样本中存在的其他离子，因此，是否使用该种方式还需要结合实际情况而定。也可以使用uv检测器来实现氯离子抗干扰作业。uv检测器主要依靠紫外线进行离子定位操作，由于其他离子对紫外线有较高的吸收率，但是氯离子的紫外线吸收能力较弱，因此通过紫外线检测器可以有效区分氯离子和其它离子，从而能够精准祛除。同时也可以应用电解银电极法，通过调整电流和电位，消除样品中的大部分离子。

2.3.3 基线噪声要求

在应用离子色谱仪检测的过程中，检测环境以及设备本身会产生部分噪声。这些噪声会直接导致检测结果受到波动影响，因此为了避免机械噪声的出现，在使用离子色谱仪的过程中需要维持电压稳定，且在使用之前需要利用脱气的方式，排除淋洗液中的部分气泡，以免在色谱柱带压操作的期间淋洗液释放气泡从而产生噪声。另外所选用的工作站中也会存在不同的平滑代数方式，这些平滑代数方式会通过数据计算来绘制平滑谱图曲线，能够进一步降低噪声带来的干扰，在增加信噪比的同时，也可以缓解检测的下限，从而提升检测的精度。

3 离子色谱检测技术应用在水质检测中的注意事项

3.1 维护重点

第一，要防止离子色谱柱中产生较多的杂质，这些杂质中含有的有机物会导致离子色谱柱堵塞，不仅会影响色谱柱的工作性能，也会导致检测仪器的工作效率降低。第二，若水中含有强酸强碱等具有腐蚀性的污染元素时，不可以将其作为检测样品，大量的强效性污染元素会导致色谱柱受到侵蚀污染，不仅会直接的影响检测的精准度，也会改变水质中本身含有的阴阳离子的峰值，从而导致检测失效。第三，在使用离子色谱仪进行检测之后，要严格的落实离子色谱柱的维护和消毒工作，避免水质中附带的细菌导致柱压增高，而由此产生的离子峰拖尾情况会使整体离子色谱柱丧失生理功能。因此，在每次使用完毕之后都需要利用超纯水以及规范的清洗溶剂，进行离子色谱柱淋洗工作。

3.2 样品处理注意事项

如果被检测样品来源于自来水以及城市管道的地下水，则可以直接进行检测。若选取的水体较为浑浊，且来源于城市的污水排放管道、江河湖泊等需要进行前期样品处理作业，就要针对被检测样品中的污染颗粒和成分进行分析，并且利用合适的方式降低污染粒子对检测的影响。例如，针对工业废水进行水质检测时，由于水中含有大量的燃料和油分，这些有机物体积较大、色度较高，不仅会堵塞样管，还会降低离子色谱柱的检测性能，因此，在前期针对工业废水样品要进行过滤处理，利用过滤膜过滤分子较大的污染颗粒，然后适当的进行样品稀释，减少高离子含量，才可以进行检测。

3.3 样本保存收集注意事项

在针对被检测的水体进行样本收集的过程中，需要利用去离子水来清洗聚乙烯瓶，禁止使用具有强酸或强碱成分的洗涤剂进行清洗，这些成分的洗涤剂中含有的大量离子只会粘附在设备上，从而对检测产生干扰。若样本采集之后，不能及时进行检测作业，则需要对样本水体进行过滤处理，并且保存在恒温为4℃的环境中，尽量避免样本中既有的细菌在不同离子浓度和温度下产生大量繁殖的情况。但是在冷藏环境下，只能对细菌进行初步的抑制作用，无法完全杜绝细菌的快速繁殖，因此需要合理的调整时间，尽快进行水质检测。针对已经超出冷藏时间且保存环境不当的样本，不能用于水质检测，需要重新取样，并按照规范的方式进行检测作业。

4 结语

综上所述，随着信息技术的不断发展，离子色谱仪在水质检测过程中能够发挥较大的价值，但是在离子色谱检测技术应用的过程中还要充分把握部分工具的规范性和标准性，全面落实设备的科学养护工作。本文主要分析了离子色谱技术在水质检测应用中的相关流程以及注意事项，在规范超纯水、氯离子以及噪声控制要求的同时，也需要明确维护重点，保证样本的有效性，才能够在提升检测精度的同时，提升离子色谱技术的应用价值。