范月娥,賈劍峰
(山西省晉中生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山西 晉中 030600)
氟化物(F-)是人體的所必需的一種微量元素,如果缺氟容易易患齲齒病,含量大于1.0~1.5 mg/L時,容易導(dǎo)致斑齒病。氯化物(Cl-)是水和廢水中一種常見的無機陰離子,如果飲水中氯離子的含量達到250 mg/L時,對應(yīng)的陽離子為鈉時,會感覺到有咸味;水中氯化物含量高時,還會損害金屬管道和構(gòu)筑物,并妨礙植物的生長發(fā)育。水中硫酸鹽大于250 mg/L時具有致瀉作用。人體攝入硝酸鹽后,在腸道中微生物的作用下轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽而出現(xiàn)毒性作用。由此可見,這四種離子在人類的生產(chǎn)和生活中,有著極其重要的作用。離子色譜法作為測定水中無機陰離子的主要方法之一,它的操作快捷簡單,相對干擾比較少。在使用該方法測定過程中,也遇到了不少問題,其中也包括離子色譜儀使用過程中遇到的一些問題,經(jīng)過長期的分析實踐,找到了一些解決這些問題的方法。
水質(zhì)樣品中的陰離子,經(jīng)陰離子色譜柱交換分離后,經(jīng)過抑制型電導(dǎo)檢測器檢測,根據(jù)保留時間定性,峰高或峰面積定量。
在使用離子色譜法測定這些項目的過程中,難免會遇到這樣那樣的問題,在分析過程中對遇到的問題進行了原因分析,并找到了一些相應(yīng)的解決方法。
壓力波動,若兩次讀數(shù)相差大于3%時,原因可能:淋洗液瓶中沒有溶液,引起泵抽空或系統(tǒng)中有氣泡。解決方法:
1)將淋洗液瓶重新裝滿溶液,并檢查淋洗液管是否插到容器的底部。
2)排氣泡。
壓力值明顯升高可能原因:系統(tǒng)中有氣泡、淋洗液容器內(nèi)的過濾頭污染或者管路堵塞。解決方法:
1)擰松主泵頭和副泵頭排氣泡,直到廢液管中液體呈直線流出。
2)更換淋洗液容器內(nèi)的白色過濾頭。
3)清洗管路。
泵指示燈(Pump)和報警燈(ALARM)變?yōu)榧t燈,進樣報錯系統(tǒng)壓力過低,低于正常值,可能原因:主泵頭或副泵頭漏氣。解決方法:關(guān)機重新啟動,排氣泡后,將主泵頭和副泵頭擰緊。
AS-DV進樣報錯“進樣針堵,馬達速度降低”,自動進樣器進樣過程中有異響,并可能會發(fā)生進樣中斷。解決方法:卸下進樣閥S口連接螺母,點擊序列表中進樣測試,按照下列現(xiàn)象逐項排查:
1)在進樣針能正常下壓,無異響;序列不中斷無報錯的情況下:第一,進樣閥堵塞,可拆卸進樣閥,將定子、轉(zhuǎn)子和定子外套一起超聲清洗;第二,清洗后將S口螺母恢復(fù)連接,進樣測試;第三,如仍報錯,需要報修。
2)進樣測試中斷,觀察斷開的進樣器傳輸管線出口液體流出不暢:第一,檢查樣品瓶蓋是否有濾芯、是否重復(fù)使用,更換新瓶蓋測試;第二,檢査進樣器傳輸管連接迸樣閥的一端是否變形導(dǎo)致堵塞,可用截管刀截掉變形部分;第三,將進樣器傳輸管連接到進樣閥C口上,設(shè)置泵流速0.2~0.5 m/min,反沖進樣針(需要注意此時液體會從進樣針流出,要在進樣針下端放置樣品管接收液體)。沖洗后將進樣閥C口恢復(fù)連接,S口仍斷開狀態(tài)下進樣測試,觀察液體流出,如仍流出不暢,需要報修。
3)進樣測試中斷,傳輸管線出口液體線狀連續(xù)流出。需要報修,請工程師上門檢查進樣針機械問題等其他硬件問題。
基線不穩(wěn)定或飄移的可能原因:檢測池中有氣泡,造成基線有規(guī)律地抖動;檢測池以前的系統(tǒng)有泄漏發(fā)生,基線無規(guī)律漂移;泵頭內(nèi)有氣泡。解決方法:適當延長電導(dǎo)池出口的管線長度,以增加反壓;檢查全部管路和接頭,擰緊(不要過度擰緊)或更換,以消除泄漏;擰松主泵頭和副泵頭排氣泡。
在進樣時,按進樣體積算,一個樣品瓶中的樣品可以重復(fù)測定三次,可是總是在進一次樣品后就測試中斷,可能原因:在本次運行序列前沒有清除記憶或按轉(zhuǎn)盤釋放按鈕。解決方法:每次開始測定樣品前要按下自動進樣器上的釋放按鈕。
所分析組份的保留時間提前,且分離度下降。可能原因:淋洗液濃度(系統(tǒng)設(shè)置KOH濃度為20 mmol/L)發(fā)生改變。解決方法:可以調(diào)低淋洗液濃度(KOH),延遲各分析組份保留時間,從而提高分離度。以下是在分析過程中分離度下降時的色譜圖(見圖1)以及通過降低淋洗液(KOH)濃度提高分離度以后的色譜圖(見圖2)。
圖1 分離度下降時的色譜圖
圖2 提高分離度下降時的色譜圖
由上圖1可知,離子色譜儀經(jīng)過長時間使用后,各個分析組份的分離度會有所下降,保留時間提前,導(dǎo)致部分分析組份無法自動識別,尤其是NO3-與右邊的干擾峰會很難分開,這樣就會使NO3-的分析結(jié)果無法準確定量,影響分析結(jié)果。通過將控制器上(KOH)的濃度設(shè)置濃度調(diào)低以后,可以使NO3-與右邊的干擾峰很好地分離開,以消除干擾峰對NO3-分析結(jié)果的影響。
所分析組份的色譜峰出現(xiàn)鬼峰或拖尾,分離度下降,可能原因:色譜柱被污染柱效下降。解決方法:首先清洗色譜柱如果還出現(xiàn)以上問題就需要更換新的色譜柱了。圖3是分離度下降時的色譜圖,圖4是更換色譜柱以后的色譜圖。
圖3 分離度下降時的色譜圖
圖4 更換色譜柱以后的色譜圖
實驗室空白是指以純水代替樣品,按照與分析樣品同樣的步驟測定所得的結(jié)果。實驗室空白是實驗室內(nèi)質(zhì)量控制的一項重要組成部分,從實驗室空白值的大小可以看出純水質(zhì)量的好壞、試劑的純度如何、所配制試劑的質(zhì)量好壞、玻璃器皿的清潔程度、儀器的靈敏度和精確度、實驗環(huán)境的好壞以及操作人員的操作水平和經(jīng)驗等。而實驗室空白偏高也可能就是由這些原因引起的。
測定無機陰離子的標準分析方法(HJ84—2016)要求每分析(≤20)個樣品至少要做2個空白試驗,而且要求空白試驗結(jié)果低于方法檢出限,否則應(yīng)找出原因,重新分析直到合格以后才能測定樣品。這就要求在測試過程中的每一步操作都必須嚴謹認真,保證整個分析過程都必須無雜質(zhì)進入系統(tǒng),干凈潔凈。才能使實驗室空白達到分析要求。圖5是實驗室空白偏高的色譜圖,圖6是空白達到分析方法要求的色譜圖。
圖5 實驗室空白偏高的色譜圖
圖6 空白達到分析方法要求的色譜圖
在出現(xiàn)空白值偏高以后要減小空白值,首先查找原因,原因有可能是進樣管路、超純水有污染。然后采取一系列措施降低實驗室空白,用稀硝酸-超純水清洗進樣管路、浸泡清洗進樣頭,用超純水浸泡過的樣品瓶進樣,取樣時佩戴一次性手套,盡量在純水機取水后直接進樣,減小中間儲水容器轉(zhuǎn)移帶來的干擾;進樣瓶、濾芯蓋也要浸泡振搖清洗、并定期更換,并且在每做完一批樣品后要注意清洗儀器管路,避免污染物在管路中沉積。嚴格按照以上方法操作后,可以得到符合分析方法要求的實驗室空白。
以上是這些年來使用離子色譜儀檢測無機陰離子氟化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等組份的過程中遇到的一些問題,以及解決方法。離子色譜法是常用的一種分析方法,熟悉了這些常見的問題后,才能更好地了解儀器的性能,更好地使用儀器。只有保證了儀器的正常運行,才能得到更準確的分析結(jié)果。