馬 敏
(山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司,山西 朔州 036800)
離子色譜(Ion Chromatography ,簡(jiǎn)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(xué)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用和突飛猛進(jìn)的發(fā)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(duì)色譜,在電廠水質(zhì)分析中,通常利用離子色譜法對(duì)水質(zhì)中的親水性陽離子進(jìn)行分析。
離子色譜儀是以低交換容量的離子交換樹脂為固定相,對(duì)離子性物質(zhì)進(jìn)行分離,用電導(dǎo)檢測(cè)器連續(xù)檢測(cè)出流出物電導(dǎo)的變化。IC系統(tǒng)由流動(dòng)相傳送部分、分離柱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理等四個(gè)部分組成,與HPLC的構(gòu)成相同。通常根據(jù)實(shí)際需要,配有MSM或類似抑制器對(duì)背景電導(dǎo)進(jìn)行抑制。離子色譜的檢測(cè)器可分為電化學(xué)檢測(cè)器和光學(xué)檢測(cè)器兩大類,電化學(xué)檢測(cè)器由電導(dǎo)、直流安培、脈沖安培和積分安培等組成,光化學(xué)檢測(cè)器包括紫外-可見和熒光。主要可以檢測(cè)無機(jī)陽離子(Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+)、無機(jī)陰離子(F-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、SO42-、CO32-、PO43-)及部分有機(jī)陰、陽離子((HCOO-、CH3COO-)。
其優(yōu)點(diǎn):快速方便,靈敏度高,分離柱穩(wěn)定性好,容量高。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性,是電廠熱力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提保障。近年來,離子色譜法在水質(zhì)分析的應(yīng)用中取得很大的成效,尤其是對(duì)除鹽水、給水、水蒸汽、冷卻水等的監(jiān)測(cè),分析出多項(xiàng)重要指標(biāo)。利用瑞士萬通公司生產(chǎn)的 883 型離子色譜儀,對(duì)我廠兩臺(tái)2*300MW循環(huán)流化床機(jī)組的水質(zhì)情況定期進(jìn)行檢測(cè),下邊分別敘述各類型離子的測(cè)試。
在配置陽離子混合標(biāo)準(zhǔn)液和陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),要保證其濃度的不同,對(duì)色譜峰面積和保留時(shí)間的測(cè)定要在相同色譜條件下進(jìn)行,根據(jù)峰面積對(duì)離子濃度(mg/L)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
使用時(shí)的色譜條件
標(biāo)準(zhǔn)流速:1ml /min
最大壓力:35 MPa
pH 范圍:3-12
標(biāo)準(zhǔn)淋洗液:4mmol/L 酒石酸+0.75mmol/L 吡啶二羧酸(流速1 ml /min)
使用時(shí)的色譜條件
標(biāo)準(zhǔn)流速:1ml /min
最大壓力:12 MPa
pH 范圍:3-12
標(biāo)準(zhǔn)淋洗液:1.8 mmol/L Na2CO3,1.7 mmol/L NaHCO3(流速 1 mL/min)。
用超純水沖洗拆下來的陰離子柱和保護(hù)柱,流速2.5ml/min,沖洗20min。
用陽離子淋洗液對(duì)泵、進(jìn)樣六通閥分段淋洗,流速2.5ml/min,沖洗10 min。
接上保護(hù)柱,以1.0ml/min的流速?zèng)_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(cè)器,平衡約1小時(shí)。
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(huì)影響Na2CO3-NaHCO3的平衡(使淋洗液變?nèi)酰?,淋洗液瓶要加裝CO2吸收器。
為防止流路中產(chǎn)生氣泡,配置淋洗液時(shí)先對(duì)水進(jìn)行脫氣。
新配置的淋洗液在使用前要先過濾。當(dāng)離子色譜長(zhǎng)期(>1周)不用時(shí),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(huì)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(tài),IC 系統(tǒng)的用水要求:電阻>18MΩ;無顆粒(<0.45um濾膜過濾)
離子色譜儀在微量分析方面具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì),在電廠異常水質(zhì)分析、系統(tǒng)普查、水汽質(zhì)量監(jiān)督等方面成效顯著,今后還將廣泛的應(yīng)用于更多領(lǐng)域中。
[1]色譜技術(shù)叢書——色譜在環(huán)境分析中的應(yīng)用[J].色譜,2009(04).
[2]劉桂榮.色譜技術(shù)研究進(jìn)展及應(yīng)用[J].山西化工,2006(01).