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        基于離子色譜在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用研究

        2020-12-02 16:32:48馬文照
        商品與質(zhì)量 2020年20期
        關(guān)鍵詞:分析檢測(cè)

        馬文照

        安徽省亳州市蒙城縣生態(tài)環(huán)境分局環(huán)境監(jiān)測(cè)站 安徽亳州 233500

        近年來,隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的顯著提升,對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的要求也越來越高。隨著環(huán)境分析、食品分析以及生物分析等學(xué)科技術(shù)水平的顯著提升,也讓離子色譜技術(shù)在許多領(lǐng)域中都得到了有效應(yīng)用。離子色譜技術(shù)具有水溶性離子檢測(cè)靈敏度較高的技術(shù)優(yōu)勢(shì),將其應(yīng)用在水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作之中,能夠顯著提升監(jiān)測(cè)效率,讓監(jiān)測(cè)周期得以縮短,這能顯著提升我國環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)水平,進(jìn)而為生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

        1 離子色譜技術(shù)的簡(jiǎn)要概述

        1.1 離子色譜技術(shù)的技術(shù)原理

        離子色譜技術(shù)是與傳統(tǒng)離子交換色譜技術(shù)有明顯區(qū)別的新型環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),其屬于液相色譜技術(shù)的范疇,是液相色譜技術(shù)的重要組成部分,所以該技術(shù)也可以成為高效離子色譜技術(shù)。該技術(shù)運(yùn)用關(guān)聯(lián)度較高、交換容量較低的樹脂材料,檢測(cè)需要的樣本體積較小,通過設(shè)備與電導(dǎo)系統(tǒng)的相互連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的在線檢測(cè)。由于該技術(shù)是從液相色譜技術(shù)中所分離出來的,因此,其能夠完成對(duì)溶液離子組分的高效分析,通過樹脂材料攜帶電荷基團(tuán)以及能夠自由移動(dòng)的配位離子,達(dá)到分離樣本無機(jī)離子的目的,從而完成對(duì)水體樣本的分析[1]。

        1.2 離子色譜的分類與分離方式

        目前,離子色譜大致可以分為三種類型,具體為離子交換色譜、離子排斥色譜以及離子對(duì)色譜,不同類型的離子色譜其技術(shù)原理也有一定的區(qū)別,離子色譜技術(shù)中的離子交換色譜主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本有機(jī)離子、無機(jī)離子的分離;而離子排斥色譜是利用Donnon膜的排斥作用,通過溶質(zhì)與固定相之間的非離子性相互作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)弱酸與有機(jī)酸的有效分離,同時(shí)在分離醇類、醛類以及氨基酸物質(zhì)時(shí)也可應(yīng)用。離子對(duì)色譜根據(jù)樣本流動(dòng)相的不同,實(shí)現(xiàn)對(duì)活性陰離子與陽離子的吸附或分離,也可用于分離樣本中的金屬絡(luò)合物。

        1.3 離子色譜的技術(shù)特點(diǎn)

        離子色譜技術(shù)對(duì)離子具有較好的分離能力,因此,用于分析復(fù)雜的水體樣本,就能更加準(zhǔn)確的分離樣本中的各種陰陽離子,以離子色譜技術(shù)為基礎(chǔ),加入雙柱法更能提高對(duì)離子的分離效率,進(jìn)而達(dá)到較好的檢測(cè)效果,提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外,離子色譜技術(shù)的敏感度較高,監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用壽命較長,將其應(yīng)用在水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作之中,能夠降低監(jiān)測(cè)成本,同時(shí)還具有降低樣本要求標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

        2 離子色譜技術(shù)在我國的應(yīng)用情況

        離子色譜技術(shù)與許多環(huán)境監(jiān)測(cè)中的檢測(cè)設(shè)備都有較強(qiáng)的兼容性,例如抑制電導(dǎo)檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器、紫外-可見吸收檢測(cè)器等設(shè)備,另外也能與電感耦合等離子質(zhì)譜儀搭配使用,通過質(zhì)譜聯(lián)用的方式,也擴(kuò)大了該技術(shù)的適用范圍。由于離子色譜技術(shù)對(duì)小分子有機(jī)胺類物質(zhì)具有較高的敏感度,檢測(cè)結(jié)果獲取更加穩(wěn)定,同時(shí)具有與質(zhì)譜較高的兼容性,因此,該技術(shù)已經(jīng)成為我國環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的常用檢測(cè)方法。離子色譜與質(zhì)譜分析的聯(lián)合運(yùn)用,檢測(cè)中不需要對(duì)樣本進(jìn)行衍生化,就能完成對(duì)樣本的分析,這大大簡(jiǎn)化了樣本檢測(cè)流程,節(jié)省了制備樣本的時(shí)間,在分離相應(yīng)的離子時(shí),無需添加有機(jī)改良劑就能完成分離工作,例如在代謝組學(xué)、糖蛋白等研究工作中,離子色譜技術(shù)就是比較有效的監(jiān)測(cè)分析方式[2]。

        3 離子色譜技術(shù)在水環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用方法

        3.1 化學(xué)性質(zhì)分析中的應(yīng)用

        目前,離子色譜技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在了水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作之中,例如對(duì)水庫、河流、湖泊、地下水、大氣降水以及工業(yè)廢水等水樣的檢測(cè)分析工作之中。該技術(shù)的應(yīng)用,可以完成對(duì)水腫陰陽離子、有機(jī)酸、弱電離物質(zhì)的分離、分析工作。在對(duì)有機(jī)酸、有機(jī)堿的分析工作中,離子色譜分析技術(shù)就是一種較常用的技術(shù)手段,同時(shí),檢測(cè)酒酸、乳酸等物質(zhì)中所含空基及取代基的過程中,因?yàn)椴荒芡ㄟ^反應(yīng)生成揮發(fā)組分,就需要利用離子色譜技術(shù)替代原本的相色譜法,離子色譜技術(shù)能夠直接分析各種液相之中含有的有機(jī)酸、有機(jī)堿,這樣就能達(dá)到提升樣本檢測(cè)效率的效果。

        3.2 物理性質(zhì)分析中的應(yīng)用

        在進(jìn)行物理性質(zhì)分析時(shí),離子色譜技術(shù)也有較好的應(yīng)用表現(xiàn),將該技術(shù)與相關(guān)檢測(cè)設(shè)備相互配合,就能達(dá)到不同的檢測(cè)效果,進(jìn)而達(dá)到對(duì)不同性質(zhì)水體的檢測(cè)目的。例如,將離子色譜技術(shù)與電導(dǎo)檢測(cè)器相互配合,實(shí)現(xiàn)對(duì)水體樣本離子點(diǎn)導(dǎo)率的獲取,也可以完成離子在雙鉑電極板間遷移狀態(tài)的檢測(cè)。

        3.3 對(duì)復(fù)雜樣本的檢測(cè)分析

        在一些水體樣本之中,樣本內(nèi)部包含的成分比較復(fù)雜,此時(shí)使用單柱陰離子色譜法進(jìn)行檢測(cè)分析,就能準(zhǔn)確獲取C1-、Ca+等成分的含量數(shù)值,進(jìn)而達(dá)成測(cè)定目標(biāo)。另外,將EDTA作為樣本的洗脫液,通過EDTA與Ca2+之間的相互反應(yīng),生成絡(luò)合物,這樣就能準(zhǔn)確獲得樣本溶液的陰陽離子以及有機(jī)酸含量。

        3.4 應(yīng)用離子色譜技術(shù)進(jìn)行水樣檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作

        利用離子色譜技術(shù)進(jìn)行水樣檢測(cè)前,首先要對(duì)水樣進(jìn)行過濾,過濾采用親水性的PTFE濾頭,根據(jù)水樣的實(shí)際情況,可以選擇對(duì)水樣進(jìn)行稀釋處理,通過稀釋處理來保證檢測(cè)的離子濃度處于曲線濃度的有效顯示范圍內(nèi)。如果水體樣本中可能存在干擾檢測(cè)結(jié)果的金屬離子或有機(jī)物質(zhì),此時(shí)應(yīng)選擇Na型或H型陽離子交換柱來消除相應(yīng)的金屬離子干擾,選擇C18或RP固相萃取柱來消除樣本中含量較高的有機(jī)物質(zhì)[3]。

        4 結(jié)語

        綜上所述,鑒于離子色譜技術(shù)具備的操作便捷、檢測(cè)靈敏度高、選擇性好等技術(shù)優(yōu)勢(shì),應(yīng)該將此技術(shù)廣泛應(yīng)用在水體樣本檢測(cè)工作中,這樣能顯著提高水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的工作效率,同時(shí)為水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。在工作中,我們要加強(qiáng)對(duì)離子色譜技術(shù)以及相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究,不斷完善技術(shù),進(jìn)而讓離子色譜技術(shù)發(fā)揮更好的應(yīng)用效果,促進(jìn)我國環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)的發(fā)展。

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