離子色譜技術在污水監測中的應用和發展趨勢

于海濱

摘? 要：雖然我國國力日益增強，但是在發展的過程中卻對生態環境造成了嚴重的破壞，為了能夠對生態環境質量有所了解，有關單位在環境監測過程中使用了離子色譜技術，而隨著相關工作不斷深入，離子色譜在使用過程中不僅越來越完善，而且形成一套獨特的工作體系，而且為了保證監測結果的準確性，工作人員在檢驗過程當中使用了機械化設備。文章主要對污水監測中離子色譜技術的要點以及應用方向進行探究，為監測技術的發展提供參考資料。

關鍵詞：離子色譜技術;污水監測應用;發展趨勢

目前隨著我國經濟不斷增長，企業在發展過程中對生態環境造成的破壞愈發嚴重，尤其是水資源以及土壤的質量正在不斷下降。為了使環境質量得到提升，應當加強對環境的監督管理，離子色譜技術正是在這種背景之下營運而生，使用該項技術可以了解生態環境的情況，對監測結果進行分析繼而采取正確的措施對環境進行保護，從而推動我國生態文明的建設。

1 離子色譜技術概述

1.1 現代離子色譜技術的原理

和以往環境檢測技術相比可以看出，離子色譜屬于一種全新的環境監測技術。由于它屬于液相色譜技術的分支，因此常被技術人員稱為高效離子色譜技術。離子色譜技術在對環境進行監測的過程中使用的樹脂雖然交聯度較高，但是本身的交換容量卻不高，該技術在運用的過程中只需要很小的樹脂體積就可以完成監測工作，將設備與電導系統連接可以實現在線監測。由于該項技術的工作原理與高效離子色譜技術的工作原理有緊密的聯系，因此可以分析溶液智能離子組，樹脂中含有的電荷基團和配位離子能夠對將樣品中含有的無機離子分離出來，并對其進行分析。

1.2 離子色譜的分類及分離方式

在工作當中，技術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陰陽離子或者無機陰陽離子。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酸和無機酸。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 離子色譜技術特點

離子色譜技術并不適用于所有離子分離過程，分析某些成分過于復雜樣品時，該方法可以準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，該技術本身具有超高的靈敏度，不需要大量的樣品，監測設備可以長期使用。

1.4 離子色譜技術發展現狀

目前許多檢測器在使用過程中都融入了離子色譜技術。例如抑制電導檢測器等。電感耦合等離子質譜儀可以配合該方法使用，離子的分離領域會逐漸擴展，離子色譜法在層測定小分子中機胺類物質時測量結果的準確性能夠得到保證。這種技術在使用的過程中可以節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產品，在各個科學領域當中，這種方式逐漸得到了廣泛的應用。

2 離子色譜技術在水環境監測中的應用

2.1 分析污水中的化學成分

離子技術應用范圍比較廣泛，經常用于監測污水的質量以及安全性，分析其中存在的陰陽離子等物物質。在有機酸以及有機堿的分析過程當中，離子色譜技術已經成為常見的分析方式。由于某些酸性物質中含有空基或者取代基，因此相色譜發無法對其進行分析，而離子色譜技術可以解決此類問題，不僅可以分析各類液體中有機酸與有機堿的成分，而且可以優化檢測環節。

2.2 分析污水中物理成分

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

2.3 復雜樣品分析

在實際檢測過程中，水樣的成分相對復雜，使用單柱陰離子色譜法，可以實現對Cl-、Ca2+等成分的測定。此外，以EDTA作為洗脫液，還能夠與Ca2+反應形成絡合物，進而實現對陰陽離子以及有機酸的同時檢測。

3 發展趨勢

3.1 梯度泵

20世紀90年代后期，一種為解決分析同一樣品中保留強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 在線發生系統

20世紀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，而且工作強度大，經常要停機續加溶液，儀器的連續工作受到很大影響。90年代末期，在線發生系統發展起來，這種系統采用特定的淋洗灌，在流路中通人水，通過電解法即可產生所需要的淋洗液，被稱作“只加水技術10111?！爸患铀夹g”是讓電解槽中的鉀離子通過并，進入氫氧化鉀發生室，產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物是水，很好地消除水負峰。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-與陽極電解水產生的結合成為碳酸進入廢液，同時陰極電解水產生的0H-不斷補充通過陰離子交換膜進人廢液通道而損失的部分0H-，使進人分析柱的是不含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物質就能實現淋洗液連續產生，分析柱可自動連續工作，無需再生。

4 結束語

綜上所述可以看出，隨著時間的推移，在環境監測的過程中離子色譜分析法已經逐漸代替了傳統的方法。而且使用該方法對污水中的成本進行監測的過程中不僅工作效率得到了提升，監測流程得到了優化，并且可以同時可以分析多種離子化合物，而正是因為這些優點的存在，該項技術在使用的過程中受到了相關人員的廣泛關注，而且隨著色譜技術的不斷發展創新，離子色譜法在環境監測領域中將會有更好的發展前景。

參考文獻

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