浅析离子色谱在水质检测中的应用

浅析离子色谱在水质检测中的应用

发布时间：2021-05-31T16:11:06.023Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：涂昕

[导读] 摘要：企业排放的污染物以及人们生活中所产生的垃圾都对水资源产生了极大的破坏，水质变得恶劣，水中所含的各种微量物都严重超标，长期饮用这类水会导致各种疾病的产生。

黄山市自来水有限公司安徽黄山 245000

摘要：企业排放的污染物以及人们生活中所产生的垃圾都对水资源产生了极大的破坏，水质变得恶劣，水中所含的各种微量物都严重超标，长期饮用这类水会导致各种疾病的产生。因此，对水质进行详细而全面的检测十分的有必要，这是保证人类身体健康的重要活动。常用的检测方法有很多，近几年来也发展了一些实用的检测水质的方法。但是这些检测方法总有这样或那样的缺陷。而离子检测法由于其特有的优点，得到了人们的广泛采用。

关键词：离子色谱法；水质检测；应用

1离子色谱法的测定原理

离子色谱属于高效液相色谱（HPIC）中的一种，是利用离子交换原理，对多种阴离子或阳离子进行分离、定性和定量的方法。需要利用低容量的离子交换树脂做柱填料，以低离子强度的溶液作流动相，以电导检测的方式分析水质中的阴、阳离子。离子色谱法的分离原理为离子交换。在不同的分离机理下，会出现三种分离模式，分别为离子排斥色谱（HPIEC)、高效离子交换色谱（HPPIC）以及离子对色谱（MPIC)。在三种分离模式中，高效离子交换色谱的应用最为广泛。高效离子交换色谱的固定相是离子交换剂，通过带点溶质分子与可交换离子相互交换后进行分离，此方法主要适用于电离、能电离化合物的检测与分析。

2 水质检测流程

在水质检测过程中，离子色谱法所涉及的范围较为宽广，例如针对工业废水的排放标准进行检测，生活污水的环境污染程度进行检测，地表水以及常见的生活饮用水的饮用指标进行检测等。

常规的检测时间在25分钟左右，检测对象以氟化物、氯化物、硫酸盐等重金属以及污染成分为主，在检测作业开始之前需要结合检测对象配制标准溶液。结合溶液内部的离子浓度绘制曲线图，接下来针对被检测的水质样品落实定量分析，使其符合检测标准，同时能够满足检测结果的精准度需求。利用离子色谱仪进行检测的过程中，要严格按照相关标准落实操作。

3离子色谱法在水质分析中的应用

为了进一步提升水质分析效能，切实发挥离子色谱法的技术优势，工作人员在转变思路的基础上，总结过往工作经验，创新工作方法，根据水质分析的需求，灵活调整离子色谱法应用方案，推动水质分析工作的有序开展。

3.1离子色谱法在复杂样品中的应用

对于水质分析环节较为复杂的样品，离子色谱法能够完成对水体内有机酸、有机碱等物质的检测，并对离子物质进行分离处理。一些组成较为复杂的水体，其中可能含有大量的阴阳离子以及有机物成分，使用传统的分析检测手段，无法进行全面检测，而离子色谱法使用EDTA洗脱液，将复杂水体中成分进行分离，完成对水体中草酸等有机物、Cl-等无机离子的测定。尤其在洗脱液的辅助下，快速准确对水体内的Ca2+进行检测。在离子色谱法下，负载水体样品的有机酸、离子等构成得以快速分析，充分满足了现阶段水质分析工作的开展要求。

3.2离子色谱法在无机离子分析中的应用

从水体的构成来看，每一种水体之中都会含有多种阴阳离子，离子色谱法在很大程度上降低了无机离子分析检测的难度，随着技术的成熟以及应用经验的积累，离子色谱法在水质无机离子分析中扮演起越来越重要的角色。在实际的分析检测环节，为了确保分析效果，对于水体中含有的无机阴离子，工作人员可以通过离子色谱法对水体中的氟离子、氯离子等进行分离。从赵海霞教授研究成果来看，离子色谱法能够对水体中9种常见的阴离子进行分离处理，其相对标准差小于5%，回收率高于90%。在实际的分析环节，工作人员将待测样品放入离子交换设备之中，根据不同离子对于离子柱的亲和力有所不同，对离子进行分离处理。同时使用抑制器来降低分离环节的导电值，并绘制曲线图，根据峰值、封面的出现时间，完成对水体内无机离子的定性定量分析。在离子分析环节，为了确保水质分析工作的顺利进行，工作人员有必要对相应设备的种类以及样品制作方式进行前期梳理。例如对于水体中无机离子的分析，可以使用Dinex ICS-300型离子色谱仪，AS-11HC色谱分析柱，ASRS300型号阴离子抑制装置，借助于对分离设备的组合应用，能够在短时间内，完成对F-、Cl-、NO2-、SO22-、Br、NO3-、PO43-等阴离子的分析，从实际的检测效果来看，水质分析准确性较高，符合实际的水质分析要求。水体中的阳离子主要包括金属离子、氨离子，在进行水体阳离子检测环节，由于镁离子、钙离子的离子色谱检测限度要低于其他无机阳离子的检测限度，经过这种检测限度差别较小，可对整个阳离子检测结果的准确性影响较小，因此能够在短时间内能够快速获取检测结果，为后续相关水质管理工作的开展奠定了坚实的基础，有效弥补过往检测方面存在的漏洞。

3.3离子色谱法在消毒副产品分析中的应用

消毒副产品是在水体消毒处理时，所使用的消毒剂与水体中的有机物发生反应，形成的一种有害化合物。从过往情况来看，在进行水体微生物加氯消毒处理时，加入的氯气与水体中的有机物发生反应，形成卤代乙酸类的有毒副产品，这些产品一旦进入人体，将会引发癌症，对人体健康造成极大危险。在水体消毒副产品的分析环节，检测人员应当根据实际情况，在科学性、实用性原则的引导下，合理使用各项设备，调整离子色谱应用方法，稳步增强消毒副产品类型分析能力。例如在进行水质分析之前，使用OnGuard-Ag对样品采取净化处理，去除氯元素对于整个水质分析过程的干扰。在完成上述操作后，考虑到消毒副产品的特性，使用高容量的IonPac AS19交换色谱柱，梯度淋洗装置等，对样品进行分析处理。在分析环节，将温度控制在26℃，通过有效的温控方式，提升了离子色谱法对于消毒副产品的分析检测能力。除了采取这种方式，还可以使用化学抑电-离子色谱法，对水体中常见的消毒副产品进行分析，在具体操作环节，使用IonPcAS9-HC分离柱，将碳酸钠溶液作为淋洗液，浓度控制在12mmol/L，从实际操作情况来看，这种离子色谱分离法能够在15min的实际内完成对10多种阴离子的检测，标准差低于5%，同时操作难度较低，水质分析成本不高。

3.4离子色谱法在农残分析中的应用

现阶段对于水体农残物质的检测方法较多，主要有紫外可见光度法、气相色谱法等集中方式，这些检测分析手段，成本较高，检测误差较大，设备费用较高，样品处理难度高。而离子色谱法在水体农残分析中的应用则在很大程度上解决了这一问题。尤其对于甘磷除草剂