离子色谱在水环境监测中的应用探讨

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   摘要:随着现今科学技术的进步,在水环境监测中所使用到的技术也在不断革新,离子色谱技术目前就在水环境的监测中被逐渐运用起来,具有良好的效应。本文主要对离子色谱法及其特点分析和离子色谱在水环境监测中的应用进行了阐述,以供参考。
   关键词:离子色谱;环境监测; 应用;
  
   随着我国社会主义的不断发展,我国的工业化进程高速发展,消耗了大量的资源,再者由于我国的工业化的技术发展技术不是很成熟,加上许多的企业环境意识比较淡薄,过于追求经济效益,忽视了社会环境带来的潜在危害。以致使环境污染的蔓延和加剧。而新的污染物质和潜在型持久性污染物的危害也逐步显现。环境监测是环境保护的基础,是环境执法和评价环境质量现状与变化趋势的重要手段。
   1离子色谱技术概述
   1.1离子色谱
   离子色谱是一种高效的液相色谱(简称HPIC),在环境监测领域中,离子色谱法常被用于水质和大气的监测。离子色谱仪是目前环境监测中应用最为普遍的一种仪器设备,它的基本工作原理如下:当试样进入到离子色谱仪后,待测定的阴离子会因为对交换柱的亲和力不同而分开,被分离出来的阴离子经过抑制柱后,会转化为高电导酸,通过电导检测器对导酸的阴离子进行测定后,再与标准溶液进行比较,便可对被测试样进行定量、定性分析。
   1.2离子色谱的分类及分离方式
   通常情况下,离子色谱的类型可分为三种,分别为离子交换色谱、离子排斥色谱以及离子对色谱。离子交换色谱以离子间作用力不同为原理,主要用于有机和无机阴、阳离子的分离。离子排斥色谱基于 Donnon膜排斥作用, 是利用溶质和固定相之间的非离子性相互作用进行分离的,主要用于机弱酸和有机酸的分离,也可以用于醇类、醛类、氨基酸和糖类的分离。离子对色谱的分离机理是吸附、分离的选择性主要由流动相决定,主要用于表面活性阴离子和阳离子以及金属络合物的分离.
   1.3离子色谱方法的特点
   (1)快速、方便:对7种常见阴离子和六种常见阳离子的分析时间小于20min。如采用高效分离柱对上述七种常见阴离子的分析时间还将大为缩短。
   (2)灵敏度高:離子色谱分析的浓度范围为μg/L-mg/L。当进样量为50μL时,常见阴离子的检出限小于是10μg/L。在线浓缩时,检出上限可达10-12g/L。
   (3)选择性好:IC法分析无机和有机阴、阳离子的选择性主要由选择适当的分离和检测系统来达到的。由于IC的选择性,对样品的前处理要求简单、一般只需做稀释和过滤。
   (4)可同时测定多种离子化合物,与光度法、原子吸收法相比,IC的主要优点是只需很短的时间就可同时检测样品中的多种成分。
   (5)分离柱的稳定性好、容量高IC中苯乙烯/二乙烯苯聚合物是应用最广的填料。这种树脂的高pH稳定性允许用强酸或强碱作淋洗液,有利于扩大应用范围。样品分析时,溶解、稀释和过滤是前处理的主要工作。
   2离子色谱在水环境检测中的具体应用
   2.1化学性质分析
   离子色谱技术的应用广泛,可以对水库、江、河、湖、地下水、大气降水、废水、工厂污水等各种水样进行监测。主要用于分析水中的阴阳离子、有机酸、弱电离物质等。有机酸与有机碱分析常常会运用离子色谱技术,酒酸、乳酸等物质中含有空基与取代基,无法通过反应生成挥发组分,因此利用相色谱法显然行不通。而离子色谱技术能够有效地解决这一问题,它能够直接分析出各种液相中的有机酸与有机碱,进而简化检测过程。
   2.2物理性质的分析
   离子色谱技术不仅可以用来分析无机阴阳离子与有机酸碱,还可以进行物理性质的分析。该技术借助不同的检测仪器,可以发挥出不同的作用,进而实现对不同性质水体的检测。例如,利用电导检测器力测量溶液中的离子电导率以及离子在双铂电极板间的迁移等。
   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。
   2.4离子色谱监测方法在无机化合物分析中的应用
   水环境中的无机化合物的游离性比较强,传统的检测方法,在检测水环境中无机化合物的过程中,有效性不足,同时, 传统检测方法的检测手段比较复杂,操作的难度比较大,运用离子色谱监测方法,主要可以通过梯度淋洗方法,对水环境中的阴阳离子进行快速的分离处理,有效提取到检测的目标样本,减少其他阴离子与阳离子对检测成果造成的干扰,提高离子色谱监测方法在无机化合物分析中的准确度。在这个过程中,检测人员要注意以下几个要点:1)全面控制好淋洗检测方法的运行时间,对于一般的污染水源,目前主流的做法是,将时间控制在30 分钟作用,检测人员要在时间临界点,对水环境中的阴离子分离状况进行观察,逐步确定出检测的最佳分离时间。2)检测人员要提高对饮用水阴阳离子检测的重视程度,按照国家对于饮用水中阴阳离子的含量规定,进行检测计划的制定,确定好检测的周期。
   2.5离子色谱监测方法在复合污染水源检测中的应用
   当前水环境中的污染物成分非常复杂,利用离子色谱监测方法,可以实现对复杂水体的检验检测,提高水环境检查的精度与准确程度,将水环境中的有机物质与无机物质进行分离,对水中的导电成分进行检测。可以看出,离子色谱监测方法在复杂水环境中的应用,可以降低无效检测操作浪费的时间,降低污水检测的成本,对水环境的综合治理,提供数据支持与方向建议。离子色谱监测方法在复合污染水源检测中的应用,要注意以下几个要点:1)充分利用阴离子交换柱技术,对污染水源中的阴离子进行分离,减少阴离子对于离子色谱检测法应有效性的影响。2)充分利用串联技术,对污染水源中的阳离子进行检验检测,做好复杂样品分析的记录工作。3)充分利用EDTA 洗脱液技术,强化离子色谱检测法应用的效果。
   3总结
   离子色谱作为经典的液相色谱的一个分支,已成为一种比较成熟的分析技术,在水环境监测领域得到了广泛的应用,地位日渐突出。在水环境监测分析工作中,对离子色谱的日常维护及操作,样品的前处理应严格按照规范进行,对得到的数据进行合理分析,为我国环境监测及保护提供真实、及时有效的监测数据。
   参考文献:
   [1]杜卫莉.离子色谱测定磷肥生产过程中大气污染物中的氟化氢[J].广州工艺, 2009( 2) : 159-161.
   [2]张恒,贾丽,谷学新,等.离子色谱测定危险固体飞灰中的氯离子[J].现代科学仪器, 2008( 4) : 118-119.
   (作者单位:花溪区环境监测站)
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