离子色谱技术在水环境检测中的应用分析

訾 辰

（临沂市泓润环境检测有限公司，山东 临沂 276000）

目前来看，无论是在环境检测中的大气检测、水环境检测还是土壤检测，离子色谱技术均是最佳的检验方法，尤其是在降水和污染源检测方面的应用效果更加显著，离子色谱技术有着稳定性好、精密度高、重现性好的优势，非常适合应用在水环境检测中[1]。从目前水环境检测对离子色谱技术的应用情况来看，离子色谱技术广泛应用于饮用水、工业废水、地下水、海洋水、生活污水这些方面，可以精准测定出水样品中的各种无机阴、阳离子和有机酸，且在整个检测工作前只需要进行简单的预处理即可，操作简单有效。基于离子色谱技术的特点，在实际应用时有较多的要点需要把控，尤其是其中的一些理论依据和参数。基于此，必须明确和掌握离子色谱技术在水环境检测中的应用要点。

1 离子色谱技术的原理和特点

1.1 离子色谱技术的原理

离子色谱技术可以将分离后的组分在淋洗液的带动下经过抑制器，此时淋洗液的本底电导可以降低，被测离子的电导响应值可以增加。而后再使用电导检测器来绘制出各个离子的色谱图，保留时间定性，借助峰高和峰面积来完成定量，最终测试出离子含量。对于离子色谱技术来说，实际发挥作用的分离机理有三种，即高效离子排斥色谱法、高效离子交换色谱法、流动相离子色谱法。目前最为常用的分离方法是高效离子交换色谱法，在分离过程中，样品中的离子和流动相中的离子可以交换，并附着于固定相中的固定电荷上。

总的来说，在整个分离过程中，样品中的离子可以与流动相中的对应离子相互转换，此时离子可以在短时间便附着到固定相中的固定电荷之上。因为样品中的离子与固定相的粘附程度有较大的不同，所以样品的不同组分可以很好地分离出来。

1.2 离子色谱技术的特点

从长期的离子色谱技术应用来说，这一技术的应用优势集中体现在以下五个方面：

①分析速度快：目前来看，离子色谱技术在常见阴离子和阳离子分析中的速度非常快，平均时间＜20 min。若是采用高效分离柱，则在数分钟内便可以完成试样分析。

②分析能力强：在适宜的检测环境下，借助离子色谱技术可以有效分离出各种阴离子混合物，比如采用双注法时，常见阴离子可以在十几秒内便分离出来。

③灵敏度高：就离子色谱技术来说，其分析浓度范围为μg/L-mg/L。若是进样量为50 μ，则一些常见阴离子的检出限会小于10 μg/L。而若是增加进样量，同时采用小孔填充柱时，一些常见阴离子的检出上限可以达到10-12g/L。

④可以同时检测多种离子化合物质：与光度法和原子吸收法这两种方法相比，离子色谱法可以同时检测多种离子化合物质，且花费的时间较短。因此，在水环境检测中，会更加注重离子色谱法的使用。

⑤仪器设备优势：目前来看，离子色谱技术所使用的仪器均为全塑件，玻璃柱，有很强的耐腐蚀性。

2 离子色谱技术在水环境检测中的应用

2.1 用于水质检测的预处理

采用离子色谱技术开展水质检测的预处理时，多数情况下只需要进行过滤和稀释等简单处理，便可以一次进样测定出多种成分。目前离子色谱技术中可以应用于水质检测的预处理方法主要有四种，即膜处理法、固相萃取法、溶剂萃取法、超临界流体萃取法[2]。

2.2 分析无机阴离子与阳离子

目前来看，在阴离子分析中，离子色谱技术可以应用在F﹣、Br﹣、SO4

﹣、Cl﹣、NO2﹣。同时可以通过梯度淋洗的方式来分离处理36种阴离子，分离时间可以控制在30分钟以内，阴离子分析状态可以达到最佳。在饮用水离子分析中，应用离子色谱阴离子分析技术时，可以很大程度上提升水资源质量，确保满足居民生活用水标准。近年来随着离子色谱技术的发展，离子色谱技术在无机阳离子中的应用也变得广泛起来。

2.3 分析极性化合物

近年来在离子色谱技术理论的基础上，离子色谱技术对所使用的分析设备作了进一步改进，已经可以实现对复杂离子的分析。但是考虑到目前所使用的离子色谱技术还有不足之处，一些应用还处于理论研究阶段，因而后续要进一步加大研究力度。但总的来说，目前离子色谱技术在极性化合物分析中取得了较好的成效，生物胺、有机酸等分析过程已经实现，可以达到良好的极性化合物分析状态，这为水环境改善提供了有利的条件[3]。除此之外，随着人们生活水平和对水质要求的提高，目前正在研究通过抑制电导离子色谱技术的检测方法来进行水质检测，有着造价低和操作简便的优势。由此可以看出，离子色谱技术在极性化合物分析中有着很好的效果，对提升水环境质量有很大的裨益，后续要加大研究力度。

2.4 分析复杂样品

近年来，随着离子色谱技术的发展，该技术已经开始逐步应用到复杂样品的检测分析中，并取得了较好的成效。比如在阴离子交换柱和阳离子交换柱串联形式的研究中，借助离子色谱技术可以完成复杂样品的有效分离。另外，在水环境污染日益严重化的形势下，水的成分会变得越来越复杂，过去使用的检测技术已经暴露出很多的不足，无法满足检测要求。而在应用离子色谱技术时，可以有效地分离水样品中的无机阴离子、无机阳离子、有机酸[4]。同时还可以使用EDTA（乙二胺四乙酸）作为洗脱液，通过使用单柱阴离子色谱法可以检测出Cl﹣的含量，最终达到良好的复杂样品分析状态。在应用优势上，因为复杂样品中的Ca2﹢可以与EDTA发生反应，所以能够在一定程度上简化整个检测过程，从而有效提升检测效率。

3 离子色谱技术在水环境检测中的发展趋势

总的来说，目前离子色谱技术在水环境检测中已经取得了很好的效果，不仅可以应用于水环境检测，而且也可以应用到水环境的监测治理中，对提升水环境质量有重要的意义。在水质检测中，可以将离子色谱技术应用到生活污水、工业废水、饮用水等样品的分析中去，能够测定出每一类水质样品中的无机阴离子、无机阳离子和有机酸，准确度较高，相对误差小于5%。在提高柱效能方面，目前离子色谱柱最高可以达到3万理论塔板数/米，高效液相色谱柱的效能可以达到30万理论塔板数/米。在增加淋洗液种类这一方面，目前离子色谱所使用的流动相还较为单一，碳酸盐的背景电导较高，氢氧化物溶液也极易受到二氧化碳的影响，这不利于水环境监测工作更好地开展[5]。目前通过离子色谱分析无机离子的方法已经较为成熟，取得了较好的研究成果，接下来要进一步去尝试使用离子色谱技术分析有机化合物质。

4 结语

离子色谱技术的广泛应用对水环境检测来说意义重大，可以提升水环境的检测与治理能力，今后的应用范围会更为广泛，值得加大研究力度。基于离子色谱技术的优势，目前该技术主要应用在无机阴离子与阳离子、极性化合物、复杂样品的分析中，有着很好的应用效果。但是在实际检测过程中，离子色谱法会受到水中阴离子和阳离子的影响，使该技术的应用效果受到一定的影响，从而影响检测数据的真实性和准确性。因此，未来仍然要加大对离子色谱技术的研究力度，尤其是要做好提高柱效能和增加淋洗液种类这两个方面的工作，只有这样才能更好地发挥离子色谱法在水环境检测与治理中的效能。