程 誠 夏 俊
(1杭州華測檢測技術有限公司浙江杭州3100002浙江九安檢測科技有限公司浙江杭州310000)
離子色譜技術及其在水環(huán)境檢測中的應用
程 誠1夏 俊2
(1杭州華測檢測技術有限公司浙江杭州3100002浙江九安檢測科技有限公司浙江杭州310000)
離子色譜法測定陰離子是現(xiàn)階段地表水分析中常用的一種方法,其操作簡單、結果準確并且耗時短。它在原有離子檢驗的基礎上進行了簡化,并加入了自動化設施,提高了檢測結果的精度及準確度,降低了人為因素的影響。然而在實際檢測工作中,如果發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理,以免損壞色譜柱或儀器。
水質;水質檢驗;離子色譜測定水質
離子色譜分析技術經過長久以來的研究和發(fā)展,其已經成化學分析領域非常普遍的一種分析方法。其技術水平在不斷提高,應用范圍不斷擴大,其應用效果也在逐漸提升,而離子色譜技術在應用中還有許多不足,需要對其進行研究和完善,例如硅質填料會影響測定溶液pH的穩(wěn)定性、高聚物粒子在有機溶劑中難以發(fā)揮應有的效果等。洗脫液是離子色譜技術中最為關鍵的技術核心,也是最終的發(fā)展方向,在分析不同的離子時,要使用相應的洗脫液,尤其是在對那些機構及性質比較類似的離子進行分離時,洗脫液的類型是非常重要的。
2.1 水樣的過濾處理
水樣在進人離子色譜前必須經過0.45μm的濾膜進行抽濾,以免水樣中的顆粒物進人管路,堵塞管路。
2.2 水樣的稀釋處理
有些樣品成分較復雜,其需要測定離子與樹脂的親和力差距過大就需要分次進樣,同時使用相應強度或濃度的淋洗液。在進行陰離子分析時,進樣量要控制在柱容量的30%以內,如果樣品濃度過高,則需要對其稀釋,以免因為濃度過大致使色譜峰值過寬并且拖尾。
2.3 溫度的控制
離子色譜檢測也容易受到溫度因素的影響,溫度不穩(wěn)定,就會導致測定中某些檢測指標的不合理變化,如基線不穩(wěn)、重現(xiàn)性差等,所以在測定過程中必須確保室溫的恒定。儀器不能安裝在空調口或者床邊,還需要為柱子配置柱溫箱,進而確保柱溫的恒定,在進樣完成后需要將其穩(wěn)定一段時間,讓樣品溫度與柱溫保持一致。
3.1 化學性質的分析
3.1.1 無機陰、陽離子的分析
在20世紀70年代以前,無機陰、陽離子的分析仍采用以往的化學分析方法,其需要檢測時間非常長,每25min才可以完成一次離子分析實驗,并且每次只能對一種離子進行分析。然而離子色譜技術每次檢測試驗只需要5min,并且其還是對36種離子同時進行分析。
3.1.2 有機酸、有機堿的分析
由于有機酸堿中的空基和取代基含有多種控酸和多基酸,其無法通過反應揮發(fā)出氣體,所以不能使用氣相色譜發(fā)對其進行分析,然而離子色譜技術則能夠有效處理這一問題,對有機酸堿中各項進行有效分析。
3.2 物理性質的分析
上文中對離子色譜技術在無機陰、陽離子,有機酸堿中的應用進行簡單闡述。與此同時,離子色譜技術在物理性質分析方面也有著很好的應用效果。在進行水體分析時根據(jù)檢測項目的不同,更換不同作用的檢測器,進而完成相關性質的檢測。
3.3 復雜樣品的分析
現(xiàn)階段對于離子色譜法的研究不斷深入,如何將陰陽離子和離子性與非離子性物質同時分離已經成現(xiàn)階段研究的重點。在實際中,部分水樣的組成復雜,其中有可能同時含有有機酸、陰陽離子等,所以對其測定非常有難度的。使用單柱陰離子色譜法,其也能完成水樣中Cl-、Ca2+和草酸含量的同時測定。以EDTA作為洗脫液,Ca2+可以與其反應生成絡合物,這樣就能夠在同一根Shim-Pack柱子同時完成對陰、陽離子以及有機酸含量的測定。
4.1 輸液系統(tǒng)混入氣泡
為了避免輸液系統(tǒng)進入氣泡和維持基線的穩(wěn)定,只有將淋洗液瓶中的氣泡排干凈后,才可更換淋洗液和再生液。同時為了避免水中氣泡的出現(xiàn),純水在由真空泵脫氣之后,才可以排入輸液系統(tǒng)中,否則容易損壞儀器。一旦輸液系統(tǒng)中混入了氣泡,可以先打開廢液閥散去系統(tǒng)壓力,在液體排出3min~4min時,即可關閉廢液閥,但是廢液閥不能擰得過緊。
4.2 系統(tǒng)壓力過高
如果系統(tǒng)中混入雜質就會堵塞單向閥、色譜柱或保護柱,這樣會使系統(tǒng)的壓力增加。下述步驟就可以有效完成對堵塞位置的分析:4.2.1將保護柱進口段關閉,打開真空泵,如果壓力過高則說明單向閥中有雜物,可將其卸下,由超聲波清洗儀完成對其的清洗,時間為30min,之后再重新裝回泵體。
4.2.2 當關閉保護柱進口段后,泵內壓力正常,則需要將保護柱進口連接,同時將色譜柱與保護柱之間的管路關閉,此時如果壓力過大,就說明保護柱塞板出現(xiàn)故障,其可以使用超聲波清洗儀對其進行清洗,也可以更換新的柱塞板,需要注意的是在拆卸柱塞板時要確保保護柱內填料,避免其灑出。
離子色譜技術在檢測速度、準確的以及操作等方面優(yōu)勢很大,其具有非常大的潛力,是現(xiàn)代化學分析中非常重要的一項學科。其能夠對無機陰、陽離子,有機酸堿以及復雜樣品進行有效的分析,其可以對7種陰離子、6種陽離子以及36種有機酸進行快速有效的分析,同時其還可以在其中加入洗脫液EDTA,進而完成堿金屬以及堿土元素的分析。在水體分析中,離子色譜分析法在離子分析方面的應用效果極其良好,為水質分析提供有效的信息幫助。
[1]趙嘉欣.離子色譜法——污水檢測[J].分析化學儀器,2007,12.
[2]劉偉明.環(huán)境監(jiān)測新技術應用——離子色譜[J].環(huán)??萍?2008,1.