离子色谱技术在污水监测中的应用和发展趋势

于海滨

摘  要：虽然我国国力日益增强，但是在发展的过程中却对生态环境造成了严重的破坏，为了能够对生态环境质量有所了解，有关单位在环境监测过程中使用了离子色谱技术，而随着相关工作不断深入，离子色谱在使用过程中不仅越来越完善，而且形成一套独特的工作体系，而且为了保证监测结果的准确性，工作人员在检验过程当中使用了机械化设备。文章主要对污水监测中离子色谱技术的要点以及应用方向进行探究，为监测技术的发展提供参考资料。

关键词：离子色谱技术;污水监测应用;发展趋势

目前随着我国经济不断增长，企业在发展过程中对生态环境造成的破坏愈发严重，尤其是水资源以及土壤的质量正在不断下降。为了使环境质量得到提升，应当加强对环境的监督管理，离子色谱技术正是在这种背景之下营运而生，使用该项技术可以了解生态环境的情况，对监测结果进行分析继而采取正确的措施对环境进行保护，从而推动我国生态文明的建设。

1 离子色谱技术概述

1.1 现代离子色谱技术的原理

和以往环境检测技术相比可以看出，离子色谱属于一种全新的环境监测技术。由于它属于液相色谱技术的分支，因此常被技术人员称为高效离子色谱技术。离子色谱技术在对环境进行监测的过程中使用的树脂虽然交联度较高，但是本身的交换容量却不高，该技术在运用的过程中只需要很小的树脂体积就可以完成监测工作，将设备与电导系统连接可以实现在线监测。由于该项技术的工作原理与高效离子色谱技术的工作原理有紧密的联系，因此可以分析溶液智能离子组，树脂中含有的电荷基团和配位离子能够对将样品中含有的无机离子分离出来，并对其进行分析。

1.2 离子色谱的分类及分离方式

在工作当中，技术人员会将离子色谱分为三类，离子交换色谱利用各个离子之间存在的作用力作为工作原理，这种类型的离子色谱主要用于分离有机阴阳离子或者无机阴阳离子。离子排斥色谱以Donnon膜本身具有的排斥性作为工作原理，溶质和固定相之间的非离子之间会互相排斥，而该色谱正是利用这一特性来分离有机酸和无机酸。离子对色谱主要用于分离具有活性的阴阳离子或者分离金属化合物中含有的离子。

1.3 离子色谱技术特点

离子色谱技术并不适用于所有离子分离过程，分析某些成分过于复杂样品时，该方法可以准确分离其中存在的新阳离子，如果配合双柱法使用，可以提升分离的速度，另外，该技术本身具有超高的灵敏度，不需要大量的样品，监测设备可以长期使用。

1.4 离子色谱技术发展现状

目前许多检测器在使用过程中都融入了离子色谱技术。例如抑制电导检测器等。电感耦合等离子质谱仪可以配合该方法使用，离子的分离领域会逐渐扩展，离子色谱法在层测定小分子中机胺类物质时测量结果的准确性能够得到保证。这种技术在使用的过程中可以节约一部分样品制备时间，而且在分离期间无需使用改良剂等化学产品，在各个科学领域当中，这种方式逐渐得到了广泛的应用。

2 离子色谱技术在水环境监测中的应用

2.1 分析污水中的化学成分

离子技术应用范围比较广泛，经常用于监测污水的质量以及安全性，分析其中存在的阴阳离子等物物质。在有机酸以及有机碱的分析过程当中，离子色谱技术已经成为常见的分析方式。由于某些酸性物质中含有空基或者取代基，因此相色谱发无法对其进行分析，而离子色谱技术可以解决此类问题，不仅可以分析各类液体中有机酸与有机碱的成分，而且可以优化检测环节。

2.2 分析污水中物理成分

离子色谱技术在使用的过程中不仅可以对污水中含有的无机阴阳离子和有机酸进行分析，还可以从物理的角度对分析污水中含有的物质。由于使用的机器设备不同，所以发挥出的作用也不尽相同，以便对不同性质的污水进行检测。

2.3 复杂样品分析

在实际检测过程中，水样的成分相对复杂，使用单柱阴离子色谱法，可以实现对Cl-、Ca2+等成分的测定。此外，以EDTA作为洗脱液，还能够与Ca2+反应形成络合物，进而实现对阴阳离子以及有机酸的同时检测。

3 发展趋势

3.1 梯度泵

20世纪90年代后期，一种为解决分析同一样品中保留强度差异大而使得分离不完全的问题而诞生的梯度泵问世了，并很快得到了广泛使用。这种泵采用在洗脱过程中使淋洗液连续或间断地改变组成和比例的方法，提高各种待测对象的灵敏度;同时提高柱效，缩短分析时间。

3.2 在线发生系统

20世纪90年代以前的离子色谱仪所用的淋洗剂都使用高密度聚乙烯材料制成的储液瓶盛载，且溶液需要人工配制，不仅溶液量大，而且工作强度大，经常要停机续加溶液，仪器的连续工作受到很大影响。90年代末期，在线发生系统发展起来，这种系统采用特定的淋洗灌，在流路中通人水，通过电解法即可产生所需要的淋洗液，被称作“只加水技术10111。“只加水技术”是让电解槽中的钾离子通过并，进入氢氧化钾发生室，产生纯度很高的氢氧化钾，通过在样品采集开始时用极低浓度的氢氧化钾延迟弱保留组分的洗脱。所以能够适合水中不同强弱的多种简单阴离子和含氧酸根阴离子的测定，且淋洗液抑制后的产物是水，很好地消除水负峰。得到各待测离子的谱峰完整、清晰无干扰的谱图。另外，由于阴离子CO3-与阳极电解水产生的结合成为碳酸进入废液，同时阴极电解水产生的0H-不断补充通过阴离子交换膜进人废液通道而损失的部分0H-，使进人分析柱的是不含CO32-的纯净氢氧化钾淋洗液，这样在离子色谱仪的整个使用过程中只需加入水，而不需要加入任何的化学物质就能实现淋洗液连续产生，分析柱可自动连续工作，无需再生。

4 結束语

综上所述可以看出，随着时间的推移，在环境监测的过程中离子色谱分析法已经逐渐代替了传统的方法。而且使用该方法对污水中的成本进行监测的过程中不仅工作效率得到了提升，监测流程得到了优化，并且可以同时可以分析多种离子化合物，而正是因为这些优点的存在，该项技术在使用的过程中受到了相关人员的广泛关注，而且随着色谱技术的不断发展创新，离子色谱法在环境监测领域中将会有更好的发展前景。

参考文献

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