離子色譜分析中幾個問題的探討

楊一鳴+門柳

摘 要：離子色譜是一項新型的高效液相色譜技術(shù)，在化學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用，其中最廣泛的應(yīng)用是在于對陰離子的分析上，目前在研究陰離子的課題上，離子色譜分析已經(jīng)成為分析陰離子最重要的方法。本研究就離子色譜分析中常見的幾個問題以及注意事項進行分析探討，在陰離子分析的應(yīng)用的基礎(chǔ)上，簡要討論了一些離子色譜分析的最新應(yīng)用，以及在陰離子分析中用到的最新技術(shù)，使相關(guān)人士對離子色譜技術(shù)進行簡要了解。

關(guān)鍵詞：離子色譜分析；陰離子分析；離子色譜分析的創(chuàng)新應(yīng)用

化學(xué)界中有一個很重要的定義就是陰陽離子的定義，隨著陰陽離子被人們發(fā)現(xiàn)并熟知，運用陰陽離子進行復(fù)合物的創(chuàng)造成為工業(yè)上一個及其重要的應(yīng)用，而對于陰陽離子自身的研究也被關(guān)注，其中，探究分析陰離子首選的方法就是離子色譜分析法，這種方法與傳統(tǒng)方法等比較，具有成本低廉，流程簡便，以及靈活性強等優(yōu)點，本研究重點闡述的就是在這種技術(shù)方法實際使用的過程中需要注意的一些問題以及國內(nèi)外對這項技術(shù)的最新應(yīng)用。

一、離子色譜技術(shù)簡介以及應(yīng)用

1.離子色譜法簡介

離子色譜法的創(chuàng)始人是司莫爾和他的團隊，這些人將經(jīng)典的離子交換色譜與高效液相色譜技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出的使用連續(xù)電導(dǎo)檢測儀的現(xiàn)代離子色譜法，，他和傳統(tǒng)色譜法相比，最大的區(qū)別就是大大提高的效能，使用的儀器有分離柱等，分離柱是實驗中的核心裝置，分離柱內(nèi)部裝有離子交換樹脂，離子交換樹脂是一種帶有官能團，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不溶于水的高分子化合物，是一種類似于球狀的顆粒物，常用的離子交換樹脂有陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂和螯合離子交換樹脂。為了實驗的順利進行，在挑選樹脂時，要選擇均勻顆粒的小球小顆粒，霍瓦特描述過一種薄膜離子交換樹脂，離子反應(yīng)在其外部反應(yīng)，不會涉及到它對內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，在反應(yīng)結(jié)束后，陰陽離子脫離的速度快，不需要從柱體內(nèi)部脫離，這樣大大提高了整個反應(yīng)的效率。離子色譜作為高效液相色譜的一個新的發(fā)展，從發(fā)明至今，不過十幾年的歷史，今后還有很大的發(fā)展前景，必定引導(dǎo)異常關(guān)于離子分析的革命。

2.離子色譜分析的應(yīng)用

離子色譜分析最初就是為了研究各種離子含量而產(chǎn)生的技術(shù)方法，在實踐中應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，最適合用于陰離子分析，比較于傳統(tǒng)的陰離子分析法，具有不可替代的作用，也是目前研究陰離子的首選研究方法。除此之外，還用于各種分析，例如，飲用水水質(zhì)分析，飲用水水質(zhì)檢測的一個重要標準，就是水中各個離子的含量，如果水中氯離子過多，就要進行氯離子的過濾，否則，氯離子過多會危害飲用者的身體。還有各種重金屬離子的含量，重金屬攝入過多，會給飲用者腎臟造成負擔，嚴重者甚至可能導(dǎo)致中毒，尤其是一些腎功能障礙的人，更是危險。還有礦泉水，雨水，各種廢水以及電廠水的分析，酸雨的發(fā)現(xiàn)就是一些人通過色譜分析分析雨水的離子含量而發(fā)現(xiàn)的，在用于藥用等一些用途的水，必須保證完全無菌無雜質(zhì)，所以對于離子的檢測十分有必要。還有各種工廠生產(chǎn)排出的一些廢水，要通過檢測確定里面污染物的含量不超標才可以排放出去，否則排放會嚴重污染水質(zhì)，水質(zhì)污染會導(dǎo)致水中生物的大量死亡，腐爛而進一步污染水質(zhì)，形成越污染，生物死亡越嚴重，生物死亡反過來有加深污染的惡性循環(huán)，尤其是對一些城市來說，甚至影響到飲用水的程度，對人的健康以及環(huán)境的污染十分嚴重，利用離子檢測，對超標水的排放廠家進行處罰，可以很好的遏制這種現(xiàn)象的發(fā)生。因此，在環(huán)境保護、水質(zhì)應(yīng)用、鋼鐵工業(yè)等具有重要的應(yīng)用。離子色譜能夠測定的離子類型有：有機陰離子、堿金屬、堿土金屬、重金屬、稀土離子以及有機酸和銨鹽等。利用離子色譜分析法檢測離子有很多的好處，例如成本低廉，方式靈活等，這是人們對他青睞的最重要的原因。

3.樣品前處理的新技術(shù)

樣品前處理技術(shù)是與離子色譜分析技術(shù)的聯(lián)系十分緊密，隨著離子色譜分析技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，選擇合適的樣品前處理技術(shù)是進行離子色譜分析的關(guān)鍵，樣品前處理方法包括采集樣品，分析樣品以及基體消除等幾個步驟，隨著離子色譜分析技術(shù)的不斷發(fā)展，樣片前處理技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，處理中常用的方法有，對于一些干擾離子，利用一些能夠與他發(fā)生反應(yīng)并結(jié)成沉淀物的離子將他沉淀分離，這種方法的弊端在于加入離子的數(shù)量不好控制，加少了起不到沉淀分離的作用，加多了則又混入了新的雜質(zhì)。對于一些很大的分子，在反應(yīng)前，利用分離技術(shù)就可以將其分離出去。處理好前反應(yīng)物，提前分離出一些病菌和雜質(zhì)，有利于色譜分離的順利進行。

二、使用離子色譜技術(shù)應(yīng)注意的幾個問題

1.分離柱的維護

分離柱是整個實驗中最為核心的儀器，也是使用頻率最高的儀器，離子發(fā)生反應(yīng)甚至一些樣品前處理也是在分離柱中進行，同時，分離柱是比較貴的儀器，因此在使用中以及使用后的維護十分重要。首先，最常用的就是使用保護柱的方式，保護柱能最大限度的保護分離柱，在反應(yīng)過程中，保護柱可以替代分離柱遭受腐蝕等不利因素，等到保護柱變薄變脆時，可以選擇更換保護柱，使用新的保護柱保護分離柱，因為保護柱成本較為低廉，同時更換比較容易，所以這是一種很流行的使用方式。在使用保護柱過程中，要時刻注意保護柱的污染情況，被污染的保護柱是不能繼續(xù)使用的，保護柱的污染程度判斷主要有以下幾種方式：（1）保護柱柱壓異常，通常情況下，柱壓異常有兩個原因，柱壓上升是由于保護柱污染，而柱壓下降是保護柱出現(xiàn)問題，通常需要更換保護柱。（2）保留時間縮短，保留時間縮短是最明顯的變化，通常都是由于保護柱污染而無法停留足夠長的保留時間。除此之外，還有保護柱的分離能力降低，在分離時產(chǎn)生了更多的雜質(zhì)和其他離子等，都是保護柱污染的表現(xiàn)癥狀，在實際操作中，要注意總結(jié)，發(fā)現(xiàn)保護柱被污染時，要及時清洗，并注意清洗時與分離柱分開清洗，將保護柱內(nèi)外壁進行干燥處理后，繼續(xù)使用。

三、結(jié)語

離子色譜分析是一項新興技術(shù)，但是在短短十幾年中離子色譜分析技術(shù)得到了巨大的發(fā)展，同時離子色譜技術(shù)的應(yīng)用也在不斷開闊。在未來，離子色譜技術(shù)有望與發(fā)展勢頭強勁的計算機技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)造出更大的價值，總之，離子分析技術(shù)的發(fā)展前景被看好。同時在使用中多進行總結(jié)和分析，爭取創(chuàng)造出更多的離子色譜分析方法，要注意的是，在使用該項技術(shù)時，一定要規(guī)范操作，任何一個步驟出現(xiàn)問題，都有可能導(dǎo)致最終分析結(jié)果的改變，所以使用時要按照規(guī)范的操作步驟進行。

參考文獻：

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