摘要:随着国家工业化程度的不断提升,对生态环境的污染也在逐渐加大,水、气、土地等物质中含有的各种离子都在逐渐增多,离子色谱法正是对此进行分析的主要方法。这是一种现代化的分析工具,一般使用在环境监测方面。特别是在相关规则不断健全的背景下,离子色谱法更是获得了巨大的发展,而且应用前景极其光明。文章分析的重点放在了离子色谱法在环境监测的使用。
关键词:环境监测;离子色谱技术;应用分析
现代社会的科学技术在快速的发展,环境监测的标准也越来越严格,在监测的过程中不仅仅是将环境中的有机物质进行化学分离以及分析,还需要对环境中的无机物进行检测。而离子光谱法可以高效的将无机物的阴离子分离并且检测,因此对于水质检测、土壤检测以及大气检测来说,离子光谱技术是最佳的监测方式,因此在环境监测工程中,离子色谱法被广泛的应用,本文对离子色谱技术的原理以及特点进行了分析,并且简述了离子色谱法在环境监测工作中的应用。
一、离子色谱的概述
(一)离子色谱的分离原理
以阴离子检测为例进行说明,离子色谱分离本质如下:样品容量进行装夹之后,样品中的阴离子与交换树脂之间亲和力的差异,使其相互分离。反应之后的阴离子进行转移,在经过强酸性阳离子树脂的时候,就形成了一种新的形态即高电导酸,淋洗液组分会变成其他物质,也就是具有低电导率的探索,经过相应的仪器能够测出,之后再变为酸性阴离子。在与标准液进行对比之后,可以按照残留的时间、峰值以及面积来测定。
对一般的城市污水检测而言,不一样的检测指标就对应着不一样的检测方案,将硫酸盐作为研究对象,在以前我们使用 GB/T11899-1989重量法,这种方案被沿用了很长时间,在精准度上有很强的保障,但是缺点就是操作流程太过费时,而且步骤太多。但是新兴的离子色谱法出现之后,水中的阴离子、土中的阳离子都能够进行检测,相比于以往的方法,其更加节约时间,节省步骤。借助污水色谱前处理系统能够有效地去除其中的重金属和部分杂质,降低对色谱柱柱效的影响,这是符合流动相选取的方案。现在我们进行如下实验:择取两个样本,一个样本是甲醇 - 水溶液,还有一个样本为甲醇 - 磷酸水溶液(其中磷酸的浓度为 0.05%),经过总结分析可以知道:当使用第一个样品时,色谱峰是相当宽阔的,但是其柱效相对低一些,当对后者进行剖析时,组分色谱峰的图像十分清晰,并且柱效极高,分离效能也是相当优良的。
(二)离子色谱的构成
对离子色谱仪器而言,在组成部件上进行分类基本可以分为四部分:流动相传送部分、分离柱、检测器以及数据处理。下文将对其进行一些简介:
(1)流动相传送的部分。在整个监测过程中,一定会有离子色谱的流动相传送,它们一般会经过各种管道、连接件、阀体等部分,因此,这些部件首先必须要能够抵抗高温,然后就需要耐腐蚀性能良好。(2)分离柱。该部分在离子色谱中占据举足轻重的地位,首先必须要认识到这是一类惰性材料,一般而言,它的运用温度是接近室温的。检测仪器中的抑制器作用极大,它不仅能进行不间断工作,还能够检测一些有害物质,并且过程也极为简便,当然,这也是当前抑制器的发展思路。(3)检测器。这一设备一般又能够分为两部分,即电化学检测器与光学检测器。这种电导检测器是该领域的核心检测器。(4)数据处理。离子色谱工作站功能极为强大,首先其必须要具备处理数据的能力,然后还能够进行仪器的调控,智能化(虽然程度较低)协助用户优化色谱。
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二、当前离子色谱技术在环境监测中的使用情况
(一)关于对大气的监测情况
当前我们可以清晰地看到我国的大气污染变得越来越严重,这就给人们的生活和健康带来了众多的负面影响,在此背景下,我们必须要加强对大气环境的监测,以此来为改善大气环境奠定基础。当前,离子色谱技术在对大气环境进行监测时就表现出了众多优点,例如:该技术较好的实现了对氯化氢的监测。虽然它在大气中的含量并不多,但是由于其腐蚀性较强,还是很容易对人们生活造成影响的。正是由于它含量少,使得传统的检测技术很难实现对它的监测,但是充分利用离子色谱技术就可以很好地做好这一点,进而为保护大气环境做出了重大贡献。
(二)关于对水的监测情况
众所周知,当前我国的水污染也是比较严重的,这主要是由于一些工厂在发展过程中肆意排放废水污水所导致的。而这些废水污水中往往含有众多重金属,对人们的生活也产生着一些负面影响。在传统的环境监测中,我国在水环境监测方面做得还是比较好的,能够实现对其科学的监测,但是,其间也仍然存在着一些问题,例如:监测耗时多,流程比较复杂等,这些问题的存在就对我国环境监测效率的提高造成了阻碍。而在有效利用离子色谱技术后,在很大程度上简化了监测流程,进而使监测耗时在很大程度上得到了缩减,此外,该技术在对水环境进行监测时监测的准确性也是有保证的,相比较于传统监测技术表现出了巨大的优越性。
(三)关于对土壤的监测情况
我国之前在对土壤环境进行监测时主要采用的还是提取土壤样本,就以做法就使得其准确性无法得到较好的保证,同时也很难对一些较为复杂的土壤问题实现有效分析,而利用离子色谱技术就可以很好的对该问题进行解决。首先,该技术极大的提高了对土壤监测的准确性与科学性,其次,它还实现了对土壤中一些较为复杂的问题的监测,使得我国的土壤检测领域取得了重大的进展。
三、离子色谱设备的维护
离子色谱技术应用的是较为精密的仪器,因此对此类仪器的保养工作是十分重要的,其维护工作的质量直接关系到了离子色谱仪器的使用寿命以及测得数据的精确度,如果其开机时间较短,则离子色谱仪器则不容易达到其稳定的工作状态,由此基线会出现漂移的情况,并且背景电数值一直处于增强的趋势,则说明其抑制模块的零件出现了问题,此时技术人员应当先行检测离子抑制设备的情况,需要能够正常工作的接地线来保证仪器工作时的稳定性。在离子光谱仪器的维修工作中还需要工作人员注意用去离子液体来清洗仪器的泵,并且使用过强酸性物质以及强碱性物质之后需要将仪器清洗干净,这样才能避免仪器的内部密封圈以及泵被损坏。其次在平常使用离子光谱仪器的过程中,要适时加入淋洗液,这样可以防止泵内的液体耗光,从而出现仪器空抽的情况。当泵内部出现了气泡,要先行去除里面的气泡,并且使用脱气处理的淋洗液,这样才能尽可能的减少泵内部的气泡。在日常环境检测中物质分析的过程中,需要定期进空白样,在使用离子色谱分析仪器之前应当先行清洁小样,并且要加以稀释,有一个低浓度到高浓度的分析趋势,这样才能保证离子色谱仪在日常环境监测中应用的精确性以及稳定性。
综上所述,随着离子色谱在业界的广泛使用,相关标准的健全与完善就显得更加重要了。文章将介绍的重点放在了离子色谱法在环境监测的使用情况上。严格来讲,离子色谱是一种典型的液相色谱,但是经过多年的发展,其已然成为了一种较为成熟的分析手段,特别是在环境监测中,发挥的作用也越来越显著。社会总是在不断地向前发展,技术也将不断地进行革新,新型固定相也必然会相继出现,随之也将诞生一些相应的检测方法,这将极大地拓展离子色谱的应用领域。
参考文献:
[1]刘加俊.离子色谱在水环境监测中常见问题及处理方法的分析[J].环境与发展,2018,30(03)
[2]洪一丹.离子色谱技术在环境监测中的应用分析[J].科技资讯,2017,15(33)
[3]李小琴.环境监测中离子色谱技术的运用分析[J].资源节约与环保,2016(06)
论文作者:隋小玉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/21
标签:色谱论文; 离子论文; 环境监测论文; 仪器论文; 技术论文; 阴离子论文; 检测器论文; 《防护工程》2018年第34期论文;