離子色譜技術(shù)在污水監(jiān)測中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

于海濱

摘? 要：雖然我國國力日益增強(qiáng)，但是在發(fā)展的過程中卻對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，為了能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量有所了解，有關(guān)單位在環(huán)境監(jiān)測過程中使用了離子色譜技術(shù)，而隨著相關(guān)工作不斷深入，離子色譜在使用過程中不僅越來越完善，而且形成一套獨(dú)特的工作體系，而且為了保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，工作人員在檢驗(yàn)過程當(dāng)中使用了機(jī)械化設(shè)備。文章主要對污水監(jiān)測中離子色譜技術(shù)的要點(diǎn)以及應(yīng)用方向進(jìn)行探究，為監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展提供參考資料。

關(guān)鍵詞：離子色譜技術(shù);污水監(jiān)測應(yīng)用;發(fā)展趨勢

目前隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷增長，企業(yè)在發(fā)展過程中對生態(tài)環(huán)境造成的破壞愈發(fā)嚴(yán)重，尤其是水資源以及土壤的質(zhì)量正在不斷下降。為了使環(huán)境質(zhì)量得到提升，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對環(huán)境的監(jiān)督管理，離子色譜技術(shù)正是在這種背景之下營運(yùn)而生，使用該項(xiàng)技術(shù)可以了解生態(tài)環(huán)境的情況，對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析繼而采取正確的措施對環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，從而推動我國生態(tài)文明的建設(shè)。

1 離子色譜技術(shù)概述

1.1 現(xiàn)代離子色譜技術(shù)的原理

和以往環(huán)境檢測技術(shù)相比可以看出，離子色譜屬于一種全新的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。由于它屬于液相色譜技術(shù)的分支，因此常被技術(shù)人員稱為高效離子色譜技術(shù)。離子色譜技術(shù)在對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測的過程中使用的樹脂雖然交聯(lián)度較高，但是本身的交換容量卻不高，該技術(shù)在運(yùn)用的過程中只需要很小的樹脂體積就可以完成監(jiān)測工作，將設(shè)備與電導(dǎo)系統(tǒng)連接可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。由于該項(xiàng)技術(shù)的工作原理與高效離子色譜技術(shù)的工作原理有緊密的聯(lián)系，因此可以分析溶液智能離子組，樹脂中含有的電荷基團(tuán)和配位離子能夠?qū)悠分泻械臒o機(jī)離子分離出來，并對其進(jìn)行分析。

1.2 離子色譜的分類及分離方式

在工作當(dāng)中，技術(shù)人員會將離子色譜分為三類，離子交換色譜利用各個離子之間存在的作用力作為工作原理，這種類型的離子色譜主要用于分離有機(jī)陰陽離子或者無機(jī)陰陽離子。離子排斥色譜以Donnon膜本身具有的排斥性作為工作原理，溶質(zhì)和固定相之間的非離子之間會互相排斥，而該色譜正是利用這一特性來分離有機(jī)酸和無機(jī)酸。離子對色譜主要用于分離具有活性的陰陽離子或者分離金屬化合物中含有的離子。

1.3 離子色譜技術(shù)特點(diǎn)

離子色譜技術(shù)并不適用于所有離子分離過程，分析某些成分過于復(fù)雜樣品時，該方法可以準(zhǔn)確分離其中存在的新陽離子，如果配合雙柱法使用，可以提升分離的速度，另外，該技術(shù)本身具有超高的靈敏度，不需要大量的樣品，監(jiān)測設(shè)備可以長期使用。

1.4 離子色譜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前許多檢測器在使用過程中都融入了離子色譜技術(shù)。例如抑制電導(dǎo)檢測器等。電感耦合等離子質(zhì)譜儀可以配合該方法使用，離子的分離領(lǐng)域會逐漸擴(kuò)展，離子色譜法在層測定小分子中機(jī)胺類物質(zhì)時測量結(jié)果的準(zhǔn)確性能夠得到保證。這種技術(shù)在使用的過程中可以節(jié)約一部分樣品制備時間，而且在分離期間無需使用改良劑等化學(xué)產(chǎn)品，在各個科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中，這種方式逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。

2 離子色譜技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1 分析污水中的化學(xué)成分

離子技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣泛，經(jīng)常用于監(jiān)測污水的質(zhì)量以及安全性，分析其中存在的陰陽離子等物物質(zhì)。在有機(jī)酸以及有機(jī)堿的分析過程當(dāng)中，離子色譜技術(shù)已經(jīng)成為常見的分析方式。由于某些酸性物質(zhì)中含有空基或者取代基，因此相色譜發(fā)無法對其進(jìn)行分析，而離子色譜技術(shù)可以解決此類問題，不僅可以分析各類液體中有機(jī)酸與有機(jī)堿的成分，而且可以優(yōu)化檢測環(huán)節(jié)。

2.2 分析污水中物理成分

離子色譜技術(shù)在使用的過程中不僅可以對污水中含有的無機(jī)陰陽離子和有機(jī)酸進(jìn)行分析，還可以從物理的角度對分析污水中含有的物質(zhì)。由于使用的機(jī)器設(shè)備不同，所以發(fā)揮出的作用也不盡相同，以便對不同性質(zhì)的污水進(jìn)行檢測。

2.3 復(fù)雜樣品分析

在實(shí)際檢測過程中，水樣的成分相對復(fù)雜，使用單柱陰離子色譜法，可以實(shí)現(xiàn)對Cl-、Ca2+等成分的測定。此外，以EDTA作為洗脫液，還能夠與Ca2+反應(yīng)形成絡(luò)合物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對陰陽離子以及有機(jī)酸的同時檢測。

3 發(fā)展趨勢

3.1 梯度泵

20世紀(jì)90年代后期，一種為解決分析同一樣品中保留強(qiáng)度差異大而使得分離不完全的問題而誕生的梯度泵問世了，并很快得到了廣泛使用。這種泵采用在洗脫過程中使淋洗液連續(xù)或間斷地改變組成和比例的方法，提高各種待測對象的靈敏度;同時提高柱效，縮短分析時間。

3.2 在線發(fā)生系統(tǒng)

20世紀(jì)90年代以前的離子色譜儀所用的淋洗劑都使用高密度聚乙烯材料制成的儲液瓶盛載，且溶液需要人工配制，不僅溶液量大，而且工作強(qiáng)度大，經(jīng)常要停機(jī)續(xù)加溶液，儀器的連續(xù)工作受到很大影響。90年代末期，在線發(fā)生系統(tǒng)發(fā)展起來，這種系統(tǒng)采用特定的淋洗灌，在流路中通人水，通過電解法即可產(chǎn)生所需要的淋洗液，被稱作“只加水技術(shù)10111?！爸患铀夹g(shù)”是讓電解槽中的鉀離子通過并，進(jìn)入氫氧化鉀發(fā)生室，產(chǎn)生純度很高的氫氧化鉀，通過在樣品采集開始時用極低濃度的氫氧化鉀延遲弱保留組分的洗脫。所以能夠適合水中不同強(qiáng)弱的多種簡單陰離子和含氧酸根陰離子的測定，且淋洗液抑制后的產(chǎn)物是水，很好地消除水負(fù)峰。得到各待測離子的譜峰完整、清晰無干擾的譜圖。另外，由于陰離子CO3-與陽極電解水產(chǎn)生的結(jié)合成為碳酸進(jìn)入廢液，同時陰極電解水產(chǎn)生的0H-不斷補(bǔ)充通過陰離子交換膜進(jìn)人廢液通道而損失的部分0H-，使進(jìn)人分析柱的是不含CO32-的純凈氫氧化鉀淋洗液，這樣在離子色譜儀的整個使用過程中只需加入水，而不需要加入任何的化學(xué)物質(zhì)就能實(shí)現(xiàn)淋洗液連續(xù)產(chǎn)生，分析柱可自動連續(xù)工作，無需再生。

4 結(jié)束語

綜上所述可以看出，隨著時間的推移，在環(huán)境監(jiān)測的過程中離子色譜分析法已經(jīng)逐漸代替了傳統(tǒng)的方法。而且使用該方法對污水中的成本進(jìn)行監(jiān)測的過程中不僅工作效率得到了提升，監(jiān)測流程得到了優(yōu)化，并且可以同時可以分析多種離子化合物，而正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)的存在，該項(xiàng)技術(shù)在使用的過程中受到了相關(guān)人員的廣泛關(guān)注，而且隨著色譜技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，離子色譜法在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中將會有更好的發(fā)展前景。

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