浅析离子色谱法在职业卫生检测工作中的应用论文_魏国平,张振家

浅析离子色谱法在职业卫生检测工作中的应用论文_魏国平,张振家

杭州人安检测科技有限公司

摘要:离子色谱法是一种高效液相色谱法,其凭借着高灵敏度、检测效率高、操作便利等优点而在我国公共卫生领域得到了广泛的应用。本文主要阐述了离子色谱法的分离机理及最新研究进展,并对其在职业卫生检验工作中的应用进行了分析和论述,以供业内人士交流之用。

关键词:离子色谱法;职业卫生检测;应用;分析

离子色谱法最早发明于20世纪70年代,是一种在离子交换色谱法的基础上研发出来的全新液相色谱技术,同时其也属于高效液相色谱中的一种,包括用来分离极性或者部分弱极性化合物的一种先进的分离应用技术。其凭借灵敏快速、操作简便、抗干扰能力强、精准度高等优点被广泛应用于我国的各行各业当中。下文将对离子色谱法在职业卫生检测工作中的应用进行详细分析。

一、简析离子色谱法的分离机理

1.离子交换色谱法:分离极性和部分弱级性化合物是基于流动相带着组分电离生成的离子通过离子交换树脂时,离子交换基团之间的离子交换过程。这种分离方式主要依赖于组分离子对树脂亲合力的差异性,可用于分离有机、无机阴离子和阳离子的临床研究。

2.离子排斥色谱法:分离极性和部分弱级性化合物是基于电介质与非电介质对离子交换剂吸、斥力额差异性而达到被分析物之间离子相互分离的目的。这种分离方式主要依赖于存在被分析物之间的三种不同作用,即Donnan排斥、空间排斥及吸附作用,可应用于弱有机酸和无机酸的分离研究。

3.流动相离子色谱法:分离极性和部分弱级性化合物主要是依托于被分析物在分析柱上说产生的吸附作用。具体而言,分析柱如何选择离子是由流动相的组成结构及其浓度所决定的,该种离子分离法中所应用的流动相中不仅有有机改进剂的参与,还有入离子对试剂的融合。适用于分离表面活性阴离子、阳离子及过渡金属络合物的临床研究。

二、我国离子色谱法在职业卫生检测工作中的应用现状

现阶段,我国工作场所空气中有毒物质检测方法较多,离子色谱法仅为其中之一。例:空气中的金属及其化合物检测多应用原子光谱法、分光光度法及个别有电化学法等,而空气中的非金属及其化合物测定多采用分光光度法及原子光谱法,较少应用;离子色谱法。由此可以看出,离子色谱法在职业卫生检验中应用程度和范围远远不够,对于测定空气中的金属及其化合物还是过度依赖于传统的分光光度法,但是既往研究证明,该种方法虽然应用技术成熟,但是却具有采样繁琐、灵敏度低、易受干扰等明显不足。为了普及离子色谱法在工作场地空气质量检测中的应用,应当适当加紧开展对工作场所空气中有毒物质离子色谱检测方法的研究。

三、离子色谱法在职业卫生检测工作中的应用

1.离子色谱法在国外职业卫生检测工作中的应用

在国外的职业卫生检测中,离子色谱法使用率极高。其主要应用于分析溴(溴化物)、碘(碘化物)、氨(铵)、氨基乙醇化合物(乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺)、氯乙酸、二氧化硫(硫酸盐、亚硫酸盐)、氯(氯化物)、有机砷等物质上,并且同时还采用离子色谱分析法来对空气中的二氧化氮、磷化氢、二氧化硫、二氧化氯、碘、氨等成分。

2.离子色谱法在国内职业卫生检测工作中的应用

(1)职业卫生检测前离子色谱法样品处理。进入新时期以来,得益于科学技术不断进步,离子色谱技术应用范围越来越广,同时技术也日益成熟,这就使其被广泛地应用到我国职业卫生检测工作之中,并且也取得了不错的成绩。目前离子色谱法广泛应用在医药、食品、能源等众多行业的职业卫生检测当中,而在其应用中样品处理是首要环节。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆离子色谱法样品处理环节主要由提取与基体干扰排除这两方面技术组成,对此下文将逐一对其进行介绍:

第一,离子色谱法样品提取。从实际职业卫生检测工作分析来看,离子色谱法样品提主要涉及固体与气体这两方面:首先,固体样品提取上。根据笔者工作实践来看,目前固体样品提取中应用最广泛且有效的技术手段是加速剂萃取,其主要是通过对被提取固体进行加热与加压,并将温度和压力分别控制50~200℃、10.3~13.8MPa维持一定时间,随后便能够较为快速且有效地提取出固体样品。其次,气体样品提取上。职业卫生检测中气体样品提取主要方法为气体吸收,并且相比于其他方法具有可靠、高效率以及简单等特点。

第二,基体干扰排除。在完成物质样品提取后,为了确保职业卫生检测结果准确性,我们还需要对样品进行基体干扰排除。从实际工作来看,基体干扰排除中根据样品状态不同,较为常用的方法主要有超滤、过滤以及渗析这3种。比如当我们所提取样品是有颗粒物时,为了确保职业卫生检测工作有效开展,我们可以采取过滤法将颗粒物干扰予以排除,为此应选用孔径为 0.22或0.45μm的滤膜将样品进行过滤。

(1)应用离子色谱法来检测工作场所空气中的丙烯酸。丙烯酸是有机合成原料及其合成树脂单体,属于一种重要的有机化合物。在对工作场所空气质量检测以及卫生环境检测工作来说,其极为关键。离子色谱法检测工作场所空气中的丙烯酸的具体应用如下:

第一,选取材料。在检测工作场所的空气时,主要采用的材料有试剂、仪器设备等。其中仪器设备可以选用 863 型的自动进样器和 883 型号的离子色谱仪。其中可以选择Gi-IAir-5作为大气采样器,产自于瑞士万通公司的Metrosep A SUPP 4-250/4.0 型作为阴离子分析柱,采用国产的0.45μm水性微孔滤膜以及300mg/150mg 硅胶作为检测时所需的微孔滤膜以及硅胶管。再者,可以采用优级纯Na2CO3、NaHCO3以及不小于 18MΩ•cm电阻率的去离子水作为试剂丙烯酸。

第二,选择方法。首先,进行采样,在空气采样现场,即被检测工作环境或是工厂内,将硅胶管两端打开,并将150mg 端连接空气采样器,以0.3L/分钟的速度来进行空气采集工作,采集时长控制在15分钟。空气采集完毕后,把硅胶管两端分别倒入15ml的试管内,并往试管当中分别加入1.5mmol/L 的Na2CO3以及2mmol/L的NaHCO3,最后封闭试管,并均匀振动,时长控制在1分钟。最后将试管静置20~30分钟,再开展最后的检测工作。其次,合理控制色谱条件。其主要是由流动相、流速构成。其中流动相包括了Na2CO3、NaHCO3、硫酸溶液等内容。具体条件应控制在NaHCO31.5mmol/L,Na2CO32mmol/L,硫酸溶液0.1mmol/L,流速控制在1L/分钟。再者,配置标准曲线。在完成上两个步骤时,将10ml容量瓶取出,并在其中加入5ml左右的解吸液。通过准确称量后把适量的丙烯酸滴入试管当中,最后进行称量。

结语:离子色谱法是职业卫生检测的重要手段之一,但是,就现阶段来说,离子色谱法在我国检测行业中应用程度还不高,并且在职业卫生检测方法中还存在较大的研究空间。现行的方法仅适用于短时间采样,在职业接触限值为时间加权平均容许浓度的有毒物质其采样方法还需要进一步研究,所以仍需要相关工作人员在具体工作中不断进行实践与探索,并进一步提高离子色谱法技术。

参考文献:

[1]张维.离子色谱法在公共卫生检测中的新进展[J].中国卫生监督杂志,2012,19(1):44-49.

[2]康爱军,秦彩明,陈杵序.离子色谱法同时测定作业场所空气中的丙酸和氯乙酸[J].中国卫生检验杂志,2015,(20):3442-3444.

[3]楼颖伟,孙晓峰,郑建珍.应用离子色谱法测定工作场所空气中硫酸的不确定度[J].浙江预防医学,2013,25(4):92-94.

[4]杨金萍.离子色谱法及其在卫生检验中的应用[J].中国卫生检验杂志,2005,15(8):1021-1023.

论文作者:魏国平,张振家

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/12

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