姚雅寧 王展 河北建楚環(huán)境工程有限公司
離子色譜法借助于電化學(xué)以及光化學(xué)基本原理,通過改變離子與離子之間的相互作用關(guān)系,完成對(duì)特定離子的分離,在長(zhǎng)期的發(fā)展過程中,離子色譜法形成了三種色譜類型,即高效離子交換色譜、離子對(duì)色譜、離子排斥色譜。三種色譜作用機(jī)理所有差別,適用于不同的檢測(cè)場(chǎng)景。高效離子交換色譜主要是通過離子之間的相互交換,達(dá)到離子分離的目的。離子對(duì)色譜主要是著眼于離子形成、吸附原理對(duì)離子進(jìn)行分離。離子排斥色譜主要是利用離子間的相互排斥,對(duì)離子進(jìn)行分離。離子色譜法在水質(zhì)分析中的應(yīng)用,能夠完成對(duì)親水性陰陽離子、各類雜質(zhì)離子的分離,實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)情況的有效判斷。
離子色譜法與傳統(tǒng)的水質(zhì)分析手段相對(duì)比,有著一定的優(yōu)勢(shì)。不僅僅操作難度較低,具有較強(qiáng)的選擇性,可以根據(jù)需要靈活進(jìn)行特定物質(zhì)的分析,檢測(cè)速度較快,周期較短,檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度較高。同時(shí)離子色譜法還能夠在同一時(shí)間內(nèi)完成對(duì)不同種離子的快速檢測(cè),并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力與環(huán)保屬性,在檢測(cè)過程中,不會(huì)對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生影響。正是基于這種優(yōu)勢(shì),離子色譜法被廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)、醫(yī)療檢測(cè)、水質(zhì)分析等多個(gè)領(lǐng)域,尤其在水質(zhì)分析工作中的應(yīng)用,在傳統(tǒng)的水質(zhì)分析環(huán)節(jié),由于不同水體中所含有的離子種類有所差異,因此在化學(xué)檢測(cè)以及儀器檢測(cè)環(huán)節(jié),需要耗費(fèi)大量的資源,用于檢測(cè)儀器、檢測(cè)藥劑的準(zhǔn)備,成本較高,檢測(cè)分析效果并不明顯。而離子色譜法在水質(zhì)分析環(huán)節(jié)的應(yīng)用,則能夠有效解決上述問題,在確保水質(zhì)分析效果的前提下,壓縮檢測(cè)成本,避免了額外的費(fèi)用支出?;陔x子色譜法在水質(zhì)分析中所展現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì),應(yīng)當(dāng)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用方式進(jìn)行探討,構(gòu)建起完善高效的水質(zhì)分析機(jī)制。
離子色譜技術(shù)檢測(cè)的主要是無機(jī)陰離子、陽離子和小分子竣酸這三類物質(zhì),主要分離模型是離子交換和排斥,分析的樣品包括飲用水、江河湖泊水、雨水、地下水、電廠循環(huán)水、廢水等。離子色譜在分析水質(zhì)時(shí),不僅可以快速分析水中常見的陰、陽離子,還可以準(zhǔn)確定量地檢測(cè)出飲用水中氯酸根、次氯酸根、亞氯酸根等消毒產(chǎn)物。
眾所周知,在人們?nèi)粘I钪兴嬘玫乃泻须y以具體計(jì)量的陰陽離子。這些陰陽離子無法通過肉眼或者其他儀器去進(jìn)行觀察計(jì)數(shù)。因此,人們往往會(huì)利用離子色譜法對(duì)這些無機(jī)離子進(jìn)行檢測(cè),從而得到相關(guān)的結(jié)論,為人類的其他活動(dòng)去提供相應(yīng)的依據(jù)。在利用離子色譜法對(duì)無機(jī)離子進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,需要用到實(shí)驗(yàn)儀器分別為離子色譜儀、自動(dòng)進(jìn)樣器、容量為50mL 的標(biāo)準(zhǔn)容量瓶、容量為100mL 的標(biāo)準(zhǔn)容量瓶、采用超純水作為本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)用水,還有足夠本次實(shí)驗(yàn)所使用的各類標(biāo)準(zhǔn)的溶液。
當(dāng)相關(guān)人員采用離子色譜法分析水中無機(jī)陰離子的相關(guān)參數(shù)的時(shí)候,可以分析出的陰離子包括氯離子、硝酸根、亞硝酸根,或者是硫酸根等等這些相對(duì)來說比較容易被檢測(cè)出來的離子。采用離子色譜法分析這些無機(jī)陰離子的時(shí)候,往往比其他分析方法更加的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,而且極大地方便了相關(guān)人員的操作,節(jié)省了操作人員的時(shí)間等,而且得出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)來說比較精確,是其他實(shí)驗(yàn)方法所不能比的。
離子色譜技術(shù)也常常應(yīng)用到有機(jī)酸與有機(jī)堿的分析中。在傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法中,取代基、帶控基的多元酸、控酸等經(jīng)過衍生反應(yīng)后,難以生存可揮發(fā)組分,無法利用氣相色譜進(jìn)行分析。而離子色譜技術(shù)解決了這一問題,新型的排斥柱離子填料,包含普通排斥柱的陽離子交換基團(tuán),起基代替OH 基能和位于填料弱離子交換處的co 基產(chǎn)生氫基,使琵基酸的分離選擇性增強(qiáng)。通過離子排斥的分離模式,可以測(cè)定出50 種水中的可溶性有機(jī)酸,找出了定量分析36 種有機(jī)酸的條件,在多樣品分析方面有非常顯著的成效。
離子色譜分析技術(shù)的不斷進(jìn)步,使無機(jī)陽離子和陰離子、有機(jī)酸、離子物質(zhì)和費(fèi)離子物質(zhì)的同時(shí)分離得到實(shí)現(xiàn)。實(shí)際水質(zhì)的監(jiān)測(cè)工作中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水樣本同時(shí)含有無機(jī)陽離子、陰離子和其他有機(jī)物質(zhì)。以往的分析技術(shù)很難對(duì)其成分進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和科學(xué)的測(cè)定。而離子色譜檢測(cè)方法則不同,它實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜水體樣品的監(jiān)測(cè),通過分離水環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì),檢測(cè)水中的導(dǎo)電成分,從而達(dá)到提高水環(huán)境檢查的準(zhǔn)確度與精度的效果。通過單株離子色譜法,能夠?qū)λ畼颖局胁菟帷l-、Ca+的含量進(jìn)行測(cè)定。此外,用EDTA 溶液作為洗脫液,還可以和鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成陰離子配合物,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)酸和陰陽離子的同時(shí)檢測(cè)。
隨著人們逐漸發(fā)現(xiàn)離子色譜法在應(yīng)用于水質(zhì)檢測(cè)方面的優(yōu)點(diǎn),離子色譜法應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。離子色譜法的應(yīng)用可以為人類辨別出哪些是可飲用的水源,而哪些水質(zhì)飲用后會(huì)對(duì)人體的健康帶來一定的影響。相信在不久以后的未來,離子色譜法會(huì)由于其特有的優(yōu)點(diǎn),在水質(zhì)檢測(cè)方面的具體應(yīng)用會(huì)越來越廣泛,為人類的日常生產(chǎn)生活活動(dòng)帶來更多的便利。作為一名合格的優(yōu)秀的技術(shù)檢測(cè)人員,仍然需要不斷的進(jìn)行對(duì)前人優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),并且在不斷實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作中,提升自己的專業(yè)能力,為國家為人民做出自己的貢獻(xiàn)。