关键词：离子色谱 ；工业水质检测 ；应用
一、概述
随着现代工业经济的快速发展，工业过程控制中循环水、污水、产品水以及工业回收水中含有大量的腐蚀性离子，对设备及水源造成破坏与污染，因此对水质质量的检测极为重要。常见的水质检测有分光光度法、容量法、滴定法等，然而这些检测方法在过程中易受干扰，且灵敏性与稳定性不足，检测结果可信度不高。
离子色谱法(IC)是测定水质阴阳离子的有效检测方法，通过离子交换的原理，能有效针对各种不同水质中的阴阳离子进行定量与定性分析，检测过程便捷、快速，不使用有毒试剂，检测结果稳定、准确度高，被广泛应用于水质检测实验中。
在这种形势下，水资源中常会含有大量的有害化学物质，例如硫酸盐、氟离子、亚硝酸盐、氯离子以及硝酸盐等一些常规的化学离子，还有其它种类的有害物质等。它利用混合物中组分在两相间分配系数的差别，当溶质在两相间作相对移动时，各组分在两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。离子色普法基于3种不同分离机理。可用于有机和无机阴离子和阳离子的分离。其优点为:速度快、灵敏度高、有选择性、可多组分同时测定、运行成本低、稳定。一般情况下，化学检测技术的检测流程十分复杂，不仅需要专业的检测技术，而且水体检测的效率和科学性都难以得到保障。在检测中一方面浪费了大量的试验产品物质，另一方面会对我国的资源环境造成很大的破坏作用。因此，离子色谱检测技术被广泛应用在实验室中，通过科学仪器，对需要检测的水质进行样本定量分析，不仅具有很高的检测效率，而且监测过程十分便捷、检测灵活、检测自动化水平较高，我国多种企业把这种技术作为一种专业的检测分析技术。
二、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。利用低容量的离子交换树脂做为柱填料，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。
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三、离子色谱法在水质检测中的应用
1、在水质分析中采用离子色谱法技术时，需要对淋洗液进行科学选择，这种淋洗液的主要功能就是可以将被检测的水体中的有害离子物质相互分离，对淋洗液的质量要进行严格把关，保证树脂受到淋洗液的亲和力既不能过大，又不能太小，这种亲和力一定要保持适中。因为在水质检测试验中，淋洗液的浓度会直接影响到试验的脱洗能力，淋洗液的浓度变化不仅会影响脱洗能力，还会对试验检测中的 pH 值检测结果产生一定的影响，从而导致色谱离子检测结果数据出现误差。所以为了避免上述情况的出现，保证色谱离子检测技术的检测准确性，减少其它的检测因素干扰，通常在检测中会选用 NaHCO3 混合稀溶液以及NaOH 稀溶液两种常用的缓冲淋洗液。
2、离子色谱法在无机离子中的应用。水体中含有大量阴、阳离子，可通过离子色谱法进行检测，使用仪器包括离子色谱仪，5.0ml 注射器，容量分别为50ml、100ml 与1L 的容量瓶，采用无氨水或制备水作为实验用水，含各类标准溶液若干，以及淋洗液储备液等。离子色谱法分析水中无机阴离子时，能分析水中的氯元素(Cl-)、硝酸根(NO3-) 或硫酸根(SO42-) 等。其检出限高于常规理化法，不仅能有效降低成本、减少检测时间，检测效果也更佳。在检测无机阳离子时，能分析出水体中的碱土金属、碱金属与铵离子等，检测过程更便捷、准确。在进行硬度比较水中的Mg2+ 与Ca2+ 时，离子色谱法检出限低于传统的EDTA-2Na法，并能检测出较准确的实验结果。
3、离子色谱法在水质检测中的应用要求。 ①超纯水的应用要求在对水质进行检测过程中需要严格管控，所使用到的注射器、容器移液管需要使用超纯水洗涤。而超纯水在使用前，需要先进行离子色谱测试，在结果多次呈现正峰值，即代表超纯水已受污染，需要及时更换新的超纯水；若结果出现多次负峰值，即代表超纯水干扰离子含量较淋洗液的低，则需要及时更换淋洗液。②氯离子干扰的消除， 在检测海水、沿海水质时，常常会因受其中过多氯离子(Cl-) 的干扰，类似NO2-、BrO3- 等痕量离子的离子峰因氯离子(Cl-) 峰干扰而不易显现，需要注意对含量大的氯离子(Cl-) 进行消除。可以通过高容量离子色谱柱分离、电解银电极法或银预处理小柱去除大量氯离子(Cl-)。离子色谱阴离子分析法中，最常采用银柱法消除氯离子。主要将含有高氯离子浓度的溶液，流过高容量银型阳离子交换柱， 当溶液中与氯离子对应的阳离子及阳离子交换柱上的银离子置换后，最终银离子和溶液中的氯离子形成沉淀，从而排除氯离子的干扰。值得注意的是，当采用银预处理小柱处理法时，会同时去除I- 和Br-，因此需要注意根据具体需求选择合适的消除方法。
离子色谱属于高效液相色谱的其中一种，是利用被测物质的离子性质进行分离与检测的液相色谱法。随着离子色谱法的广泛应用，其适用于检测工业废水水质。离子色谱法作为高效液相色谱(HPIC) 新的延伸，离子色谱是目前测定工业废水最佳的方法，其具有准确、简捷、快速等优点。在离子色谱柱的使用过程中，需要注意离子色谱柱较为重要且昂贵的特点，需不断进行维护保养，防止水样中的一些颗粒进入到离子色谱柱中对其造成损害；另外，需要注意一些特殊离子可能会带来的干扰，这样才能使离子色谱仪在水质分析的过程中应用地更加广泛。
参考文献：
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论文作者:辛娜
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期
论文发表时间:2020/5/8