離子色譜技術在電廠水質分析中的應用

馬 敏

（山西平朔煤矸石發電有限責任公司,山西 朔州 036800）

1 概述

離子色譜（Ion Chromatography ,簡稱IC）是高效液相色譜的一種，是分析陰、陽離子的一種液相色譜方法。它于1975年問世，并在分析化學領域得到了廣泛運用和突飛猛進的發展。離子色譜又包括了離子排斥色譜、離子交換色譜和離子對色譜，在電廠水質分析中，通常利用離子色譜法對水質中的親水性陽離子進行分析。

2 離子色譜儀

離子色譜儀是以低交換容量的離子交換樹脂為固定相，對離子性物質進行分離，用電導檢測器連續檢測出流出物電導的變化。IC系統由流動相傳送部分、分離柱、檢測器和數據處理等四個部分組成，與HPLC的構成相同。通常根據實際需要，配有MSM或類似抑制器對背景電導進行抑制。離子色譜的檢測器可分為電化學檢測器和光學檢測器兩大類，電化學檢測器由電導、直流安培、脈沖安培和積分安培等組成，光化學檢測器包括紫外-可見和熒光。主要可以檢測無機陽離子（Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+）、無機陰離子（F-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、SO42-、CO32-、PO43-）及部分有機陰、陽離子（(HCOO-、CH3COO-）。

其優點：快速方便，靈敏度高，分離柱穩定性好，容量高。

3 在水質分析中的應用

水質監測的時效性和準確性，是電廠熱力設備安全經濟運行的前提保障。近年來，離子色譜法在水質分析的應用中取得很大的成效，尤其是對除鹽水、給水、水蒸汽、冷卻水等的監測，分析出多項重要指標。利用瑞士萬通公司生產的 883 型離子色譜儀，對我廠兩臺2*300MW循環流化床機組的水質情況定期進行檢測，下邊分別敘述各類型離子的測試。

3.1 標準溶液的配置

在配置陽離子混合標準液和陰離子混合標準液時,要保證其濃度的不同，對色譜峰面積和保留時間的測定要在相同色譜條件下進行,根據峰面積對離子濃度(mg/L)繪制標準曲線。

3.2 陽離子的測試

使用時的色譜條件

標準流速：1ml /min

最大壓力：35 MPa

pH 范圍：3-12

標準淋洗液：4mmol/L 酒石酸＋0.75mmol/L 吡啶二羧酸（流速1 ml /min）

3.3 陰離子的測試

使用時的色譜條件

標準流速：1ml /min

最大壓力：12 MPa

pH 范圍：3-12

標準淋洗液：1.8 mmol/L Na2CO3,1.7 mmol/L NaHCO3(流速 1 mL/min)。

4 離子色譜注意事項

4.1 由陰離子換做陽離子時的操作

用超純水沖洗拆下來的陰離子柱和保護柱，流速2.5ml/min，沖洗20min。

用陽離子淋洗液對泵、進樣六通閥分段淋洗，流速2.5ml/min，沖洗10 min。

接上保護柱，以1.0ml/min的流速沖洗，約10 min。

接上分離柱，以1.0ml/min的流速，沖洗分離柱，約10 min。

接上檢測器，平衡約1小時。

4.2 淋洗液、再生液、沖洗液要定期更換

容器用水沖洗后，再用甲醇/水或丙酮/水沖洗。

為避免沖洗的部徹底，在淋洗液中加入5%的甲醇或丙酮，

由于CO2會影響Na2CO3-NaHCO3的平衡（使淋洗液變弱），淋洗液瓶要加裝CO2吸收器。

為防止流路中產生氣泡，配置淋洗液時先對水進行脫氣。

新配置的淋洗液在使用前要先過濾。當離子色譜長期（>1周)不用時，要卸下分離柱，并用比例為1：4的甲醇：水溶液來沖洗管路。由于顆粒會堵塞分離柱，所以要保證樣品、再生液、水和淋洗液的無顆粒狀態，IC 系統的用水要求：電阻>18MΩ；無顆粒（<0.45um濾膜過濾）

5 結 語

離子色譜儀在微量分析方面具有快速、準確的優勢，在電廠異常水質分析、系統普查、水汽質量監督等方面成效顯著，今后還將廣泛的應用于更多領域中。

[1]色譜技術叢書——色譜在環境分析中的應用[J].色譜,2009(04).

[2]劉桂榮.色譜技術研究進展及應用[J].山西化工,2006(01).