应用技术 Ｉ■ Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ｄ Ｔｅｃｈａｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 离子色谱法在电厂水质分析中的应用研究 白雪梅 （神华集团电力公司） 【摘要］我国在水质分析方面大多采用了离子色谱法，离子色谱法由于本身具有的优越性以及独特性，因此在我国的水质分析领域受到广泛的欢迎。本文 从离子色谱法的概述中讲述它在试验中的作用。 ［关键词】离子；色谱法，水质；应用 中图分类号：ＴＬ２７１＋．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）４８—０３５６一Ｏ１ １离子色谱法的概述 １ １概括优点 将被测离子相分离或者抑制离子的能力，同时树脂在受到淋洗离子时，需控制 亲和力，不能过大或者过小，确保淋洗液的质量 实验中的淋洗液浓度除了直接 目前离子色谱法在我国医药与科学、水质分析等方面被广泛的应用，因为 离子色谱法有着快速、简洁、灵敏度高，抗干扰强以及多组数据同时检测等特 点，因此离子色谱法几乎在人类生活的每个领域都得到应用。同时以上诸多优 点在经典化学分析方法、仪器分析法的比较中，也得到了一定的体现 环境分析 中的水质分析是十分重要的组成部分。准确、快速的离子色谱法在海水、饮用 水、工业废水等分析中占据着十分重要的地位。 １．２分离机理的描述 离子色谱法是在液相色谱技术基础上开始发展的，其原理为根据离子交换 的机理，同时结合物质在离予交换柱上的不同移动性而把物质分离开来。使用 离子色谱法有以下几种的方法：离子排斥色谱法、移动相离子色谱法以及高效 离子色谱法。而多种离子色谱法中高效离子色谱法主要运用在测定阳离子分析 中。然而在阴离子交换色谱的分析中，填充在分离柱的离子交换的功能基因指 的是季胺基，这是一种表面阴离子层，它是由离子键合形式构成的一层树脂磺 化层微粒。在硫酸基被分离时，是交换功能基而且是和树脂离子电荷相反充当 的平衡离子 平衡离子在不同色谱中都有不一样的特性，而阴离子色谱中的平 衡离子是Ｃ０３２和Ｈ ｃ０ａ一。而Ｈ＋是阳离子色谱中的平衡离子 离子对的形成 是由于被测的样品离子与树脂功能基的平衡离子在分离柱里面进行位置争夺 战，但由于存在有库仑力，因此样品离子被暂时固定和保留住，同时由于库仑力 的大小不同的原因，导致表现出来的亲和力也有所区别，但是这些都适用于所 有的离子中。此外，另淋洗液作用的时间长短不一，以及离子的不同程度的保 留，可以达到分离样品离子的目的。 ２离子色谱法在电厂水质中的应用 ２．１离子色谱法的分离原理 离子排斥色谱，交换色谱，对色谱等都是离子色谱的组成部分。离子排斥色 谱法是利用离子排斥的原理的方法，而进行离子交换的方法称为离子交换色谱 法，离子对色谱的原理是形成离子与离子吸附。离子交换色谱法在水质分析中 采用更为广泛。在电厂水质分析中，运用改了离子色谱法能够对水质中国的亲 水陛阳离子的特性，进行分析。在阳离子交换色谱中，磺酸基为分离柱填充交换 功能的基团，而季氨基是阴离子交换色谱中的填充物。样品中的被测离子一旦 进入分离柱，由于平衡离子具有交换功能，因此能够与被测离子进行位置争夺 战，进而形成离子对。同时通过离子键的作用力，可以暂时固定和保留被测离 子，之后通过淋洗液的淋洗，达到将样品离子分类的目的，从而对离子进行分 析。 ２．２实验用品 实验仪器采用了来自美国的离子色谱仪，型号为ＩＣＳ－２０００。而实验中采用 的化学试剂有以下几种：优级纯ＮＨ４Ｃ１，ＮａＣＩ，ＣａＣ０３以及Ｍ ｇＯ和Ｋｃｌ试 剂，Ｃ ａ２＋、Ｍ ｇ２＋、Ｋ＋、Ｎａ＋和ＮＨｌ＋标准储备液。将试剂配置成为每种离子 各ｌＯ００ｒａ ｇ／Ｊ的标准溶液需通过干燥之后进行，其中，用一定量的纯盐酸溶解 ＣａＣ０３和Ｍ ｇＯＺ后进行定容。标液在进行逐级稀释时一般采用离子水，进丽 配置成单离子或者混合离子的标准工作溶液。１８．３Ｍ０・ｍ是模拟电厂使用的试 剂水的电阻率。此外将配置好的标准溶液存放在高密度的聚乙烯溶液瓶中，同 时要求放置环境保持在１度。 ２ ４试验结果和分析 ２．４．１选择淋洗液 淋洗液的选择作为实验的基础，是实验中的重要准备之一。淋洗液需具备 ３５６《科技博览 影响淋洗液的脱洗能力，还会对ＰＨ值变化产生影响，进而导致实验中的各项数 据准确性无法得到保证。由于以上种种原因，一般对缓冲淋洗液的选用是比较 明智的，￣ＵＮａＯＨ稀溶液和ＮａｉｌＣＯ 混合稀溶液。 ２．４．２工作曲线和检出限 使用混合阳离子标准溶液配置出标准工作溶液混合阳离子溶液，溶液中， 将Ｍ ｇ２＋，ＮＨ１＋，Ｎａ＋分别配置成为２０．０，１５．０，１０．０，５．０，２．５ ｕ ｇ江 Ｊ的系列，Ｃ ａ２＋、Ｋ＋分别配置成４０．０，３０．０，２０．０，１０．０，５．０ ｕ ｇ／Ｊ的系 列。分别进样分析，以离子质量浓度对峰面积进行线性同归，其中铵离子使用的 是非线性同归，以三倍信噪比对检出限进行计算。 按照电厂水汽测定的条件，例如在测定水中或者氨汽中痕量阳离子以及高 含量铰离子，在对上表中的痕量浓度水平进行测试以后，对铰离子的标准工作 溶液进行测试，通过该实验能够按照铰离子的含量而增加铰离子标准工作溶液 系列，这时通过点到点同归方式对铰离子的工作曲线进行测定。 ２．４．３样品检测和回收率实验 关于Ａ，Ｂ两电厂的锅炉水汽系统的采样，进行检测时应选取四种水样，同 时选取与这一种水样浓度相近的标准溶液进行加标同收实验。由实验我们可以 知道，痕置钠离子以及漏氨现象都存在于主蒸汽和给水中。每一种样品中都存 在一定量的钠离子、镁离子以及钙离子，为了测定该机组中是否存在泄露隋况， 可以通过氢电导率和阴离子检测方法达到目的。此外，采用离子色谱法对痕量 离子分析检测，检测水质是否存在异常。加标同收实验能够得出水样中的各种 阳离子的同收率平均为９６．６％１００％之间，从侧面，从侧面可以表明该方法能 够准确检测水质且检测结果可信度高。 ３非抑翩性电导检测过渡金曩离子 测量化石燃料电厂水质中的过渡金属离子 离子、锌离子、铁离子等阿以 采用离子色谱法同时利用非抑制性电导测量，能够保证测量结构的准确性，使 检测限达到ＰＰＨ级别。这与上文提到的测量痕量阳离子分析方法是一致的，然 而为了在测量分析系统时确保其完整性，应当使用不含任何金属离子的ＰＦＦＫ 管，同时为了达到良好的选择性，应在进行淋洗时在淋洗液中加入络合剂。经过 大量的研究分析得知，在淋洗液中加入草酸和ＭＳＡ两种物质可以得到很好的 分析效果，草酸能够优化过度金属离子的分析，而在碱金属离子和金属中使用 ＭＳＡ能够得到充分的优化。 ４结柬语 离子色谱法是同时对水中各种离子测定的最佳方法，具有快速、便捷、准确 等优点。以离子色谱技术为主的各种重大突破，比如离子色谱与质谱等各类的 仪器联合使用，扩大了离子色谱法的使用领域以及它的灵敏度，同时也造就了 更广泛的使用前景。 参考文献 ［１】刘莲．浅议离子色谱法在电厂水质分析中的应用［Ｊ］．才智，２０１３，０６： ｌ７３－１７４． 【２］童玲，郭星，曹宗辉．离子色谱法在工业水质分析中的应用【Ｊ］．西北地 区第七届色谱学术报告会甘肃省第十二届色谱年会论文集，２０１２，０７：２９６—３０１． ［３】冯学超，王建超．离子色谱法用于水质分析——Ｉｃ１５００的应用［ＪＩ＿中国 石油与化工标准与质量，２０１２，０２：３３． ［４】郑少娜．离子色谱法在饮用水水质检测中的应用［Ｊ］．广东化工，２０１２， （０７）：１６７－１６８．