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離子色譜在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

   2018年09月26日 13:38  
  【中國儀器網(wǎng) 行業(yè)應(yīng)用】離子色譜法是目前我國水質(zhì)、大氣、土壤等生態(tài)方面環(huán)境監(jiān)測中對(duì)離子和離子型化合物的主要分析方式。目前采用離子色譜法分析的主要是大氣和水質(zhì),已經(jīng)成為環(huán)境監(jiān)測的重要手段。作為環(huán)境監(jiān)測中的重要檢測儀器,離子色譜儀的使用與保養(yǎng)以及其檢測物質(zhì)的處理等都對(duì)檢測結(jié)構(gòu)有一定的影響。為了更好地對(duì)我國環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,確保我國環(huán)保事業(yè)的有效進(jìn)行,文中就離子色譜在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用、儀器的使用與保養(yǎng)等進(jìn)行了簡要的論述。
 
  作為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要組成部分,其監(jiān)控效果對(duì)于我國環(huán)境有著重要影響。污水處理作為我國工業(yè)企業(yè)環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn),其監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)有效對(duì)于企業(yè)有著重要意義。一方面關(guān)系到企業(yè)污水處理等工程的運(yùn)行與保養(yǎng)的指導(dǎo);另一方面也關(guān)系到企業(yè)污水處理等工程是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。離子色譜法是水質(zhì)、大氣、土壤監(jiān)測的佳檢驗(yàn)方法,尤其在工業(yè)廢水監(jiān)測等方面,具有穩(wěn)定性好、重現(xiàn)性好、精密度好,其在水質(zhì)監(jiān)測有著廣泛的應(yīng)用。
 
  概述
 
  離子色譜是液相色譜的一種,故又稱離子色譜(HPIC)或現(xiàn)代離子色譜,其有別于傳統(tǒng)離子交換色譜柱色譜的主要是樹脂具有很高的交聯(lián)度和較低的交換容量,進(jìn)樣體積很小,用柱塞泵輸送淋洗液通常對(duì)淋洗液進(jìn)行在線自動(dòng)連續(xù)電導(dǎo)檢測。離子色譜法是液相色譜法中分離分析溶液中離子組分的方法。離子色譜中使用的固定相是離子交換樹脂。離子交換樹脂上分布有固定的帶電荷的基團(tuán)和能游動(dòng)的配位離子。當(dāng)樣品加入離子交換色譜后,如果用適當(dāng)?shù)娜芤合疵?,樣品離子即與樹脂上能游動(dòng)的離子進(jìn)行交換,并且連續(xù)進(jìn)行可逆交換吸附和解吸,后達(dá)到吸附平衡。食品制造行業(yè)、制藥業(yè)、紡織業(yè)等行業(yè)都有著離子色譜的應(yīng)用?,F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展更為離子色譜的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展空間,越來越簡便地操作、更加地監(jiān)測結(jié)果都為離子色譜的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
 
  離子色譜在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用分析
 
  環(huán)境監(jiān)測對(duì)于城市環(huán)境、國家發(fā)展乃至人類生存都有著重要的意義,作為我國可持續(xù)發(fā)展路線實(shí)施的重要組成部分,加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測、控制企業(yè)污水排放是目前環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)的首要工作。操作簡便、分析項(xiàng)目多、速度快、工作環(huán)境清潔等特點(diǎn)使得離子色譜在污水排放環(huán)境監(jiān)測以及土壤環(huán)境監(jiān)測等方面的應(yīng)用不斷增加。針對(duì)這樣的情況,下面就離子色譜監(jiān)測前處理以及儀器操作等進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
 
  1.關(guān)于離子色譜在水環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用分析。
 
  傳統(tǒng)城市污水監(jiān)測,針對(duì)不同的監(jiān)測指標(biāo)有不同的方法,以硫酸鹽為例,硫酸鹽的測定其傳統(tǒng)推薦方法為GB/T11899-1989重量法,該方法是一經(jīng)典方法,準(zhǔn)確度高,但操作繁瑣且耗時(shí)較長。而離子色譜法作為一種新的分析技術(shù),廣泛應(yīng)用于水中常見陰離子和堿金屬、堿土金屬陽離子分析,其較傳統(tǒng)方法省時(shí)省力、操作簡便。而且利用城市污水離子色譜前處理柱系統(tǒng)可有效去除污水中的有機(jī)質(zhì)及少量的重金屬離子,減少了對(duì)色譜柱柱效的影響,該方法能*對(duì)城市污水監(jiān)測的要求。在進(jìn)行城市污水監(jiān)測及工業(yè)廢水監(jiān)測過程中,要格外注意對(duì)有機(jī)質(zhì)的去除,以保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。
 
  對(duì)于降水的監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測中的一個(gè)重要工作,離子色譜在降水常規(guī)監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用。在進(jìn)行降水監(jiān)測離子的測定時(shí),使用離子色譜儀可以有效地減少檢驗(yàn)時(shí)間,增加檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。另外,對(duì)于環(huán)境水質(zhì)的分析也是環(huán)境監(jiān)測的重要工作之一,采用離子色譜儀一般可以在20分鐘。30分鐘之內(nèi)分析測試出常規(guī)項(xiàng)目:氟化物、氯化物、亞硝酸鹽、氮硝酸鹽氮、硫酸鹽等。通過標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制,選擇適合的濃度,配成多個(gè)項(xiàng)目的混合使用液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)環(huán)境水質(zhì)樣品進(jìn)行定量分析,其精密度、準(zhǔn)確度均達(dá)到環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制指標(biāo)的要求。由此可以看出,采用離子色譜法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測可以極大地提高工作效率,對(duì)于在環(huán)境監(jiān)測車上進(jìn)行即時(shí)檢驗(yàn)有著很大的幫助。
 
  在進(jìn)行污染源水樣監(jiān)測時(shí),離子色譜由于其分離柱的特性,導(dǎo)致在進(jìn)行樣品分析前必須對(duì)樣品進(jìn)行處理,以保護(hù)分離柱不被損壞。在進(jìn)行土樣等固體監(jiān)測樣品時(shí),需經(jīng)過超聲波、溶液浸泡等提取離子于溶液中,再進(jìn)行處理后進(jìn)行分析。
 
  2.離子色譜在大氣環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用。
 
  大氣中的氯化氫含量很低,但是垃圾場等地會(huì)出現(xiàn)垃圾自燃,導(dǎo)致塑料垃圾燃燒,該區(qū)域的氯化氫含量相對(duì)較高。氯化氫濃度過高,可以導(dǎo)致周圍環(huán)境改變,長期處在這種環(huán)境下,對(duì)周圍居民、生物的健康產(chǎn)生的不良影響。傳統(tǒng)監(jiān)測方式很難檢測氯化氫含量,采用離子色譜可以準(zhǔn)確地測定出大氣中氯化氫的含量。 其具體的試驗(yàn)方法是:首*行采樣,參考《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》,取2只大型氣泡吸收管,分別裝入lOmL吸收液( 2mmolNaHC03、1.3mmolNaZC03),用硅膠管串聯(lián)后接在大氣采樣器上,再用硅膠管將微孔濾膜過濾器(孔徑0.30μm)套在吸收管的進(jìn)氣孔上,以lL/min流量,采氣60min。采樣完畢后,將吸收液轉(zhuǎn)入60mL聚乙烯瓶中,帶回實(shí)驗(yàn)室。采用離子色譜對(duì)樣品進(jìn)行分析測定。分析條件:陰離子交換柱,淋洗液2mmolNaHC03、1.3mmolNazC03,流速800μL/min,溫度20.OC,進(jìn)樣體積20μL。在檢測時(shí),好選用帶有化學(xué)抑制柱,靈敏度高、檢出限低的離子色譜儀,以增加檢測精密度。同時(shí)由于儀器在分析中只需要淋洗液、再生液,而不需要其他試劑,因此可節(jié)約藥品,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染小,利用此方法測定樣品時(shí),結(jié)果重現(xiàn)性好。采用離子色譜法對(duì)大氣中氯化氫等有毒有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,方便、快捷,是目前大氣環(huán)境監(jiān)測的方法。
 
  3.關(guān)于離子色譜儀的維護(hù)與保養(yǎng)。
 
  由于離子色譜儀是精密儀器,其日常維護(hù)與保養(yǎng)對(duì)于儀器的使用壽命及監(jiān)測精度都有著重要的影響,因此離子色譜儀要經(jīng)常用淋洗液沖洗色譜柱,防止分離柱的堵塞、流動(dòng)項(xiàng)氣泡的產(chǎn)生。為了對(duì)色譜系統(tǒng)通液維護(hù)和柱效活化,在分析中或沖柱時(shí)要經(jīng)常進(jìn)空白樣。另外,在進(jìn)行分析前要確保樣品已經(jīng)進(jìn)行清潔和處理,以保障儀器安全。
 
  在檢測結(jié)果出現(xiàn)重疊峰等情況時(shí),說明分離柱受到了污染,要根據(jù)離子色譜儀的維護(hù)手冊(cè),對(duì)分離柱進(jìn)行清潔,具體的清潔方法按照說明書操作。另外,還要經(jīng)常根據(jù)不同品牌、型號(hào)的色譜儀說明書對(duì)儀器進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù),并通過廠家維護(hù)人員的定期維護(hù),保障儀器監(jiān)測度。
 
  結(jié)論
 
  離子色譜儀的發(fā)展為離子色譜在各行業(yè)的應(yīng)用帶來了更加廣闊的空間,尤其是快速檢驗(yàn)?zāi)芰?duì)于環(huán)境監(jiān)測有著重要的意義。作為我國環(huán)境監(jiān)測中的重要監(jiān)測儀器,其操作人員的水平對(duì)于監(jiān)測有著一定的影響。操作人員日常的養(yǎng)護(hù)及操作必須嚴(yán)格按照離子色譜監(jiān)測手法進(jìn)行,對(duì)于樣品的處理必須嚴(yán)格,以此保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)性,為我國環(huán)境監(jiān)測及保護(hù)提供及時(shí)有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

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