离子色谱在环境分析中的应用

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1、离子色谱在环境分析中的应用化学５班　０３０８１１４２　黄家钦１　离子色谱技术（IC）离子色谱法是用离子交换树脂填充的分离柱和电化学或光学检测器，分离和监测阴阳离子的液相色谱法。离子色谱仪的结构如图1所示。2离子色谱在化学分析中的应用水质分析大气污染物分析土壤与生物体污染分析化石燃料分析3离子色谱法的现状与发展趋势离子色谱仪工作示意图淋洗液输液泵进样器色谱柱抑制柱检测器记录仪离子色谱仪的工作过程是：输液泵将流动相以稳定的流速（或压力）输送至分析体系，在色谱柱之前通过进样器将样品导入，流动相将样品带入色谱柱，在色谱柱

2、中各组分被分离，并依次随流动相流至检测器，抑制型离子色谱则在电导检测器之前增加一个抑制系统，即用另一个高压输液泵将再生液输送到抑制器，在抑制器中，流动相的背景电导被降低，然后将流出物导入电导检测器，检测到的信号送至数据系统记录,处理或保存．水质分析水质分析是环境分析中的重要部分，各类水质标样中各种无机阴阳离子和有机酸都可用离子色谱法测定．离子色谱可用于饮用水，地下水，工业废水，生活污水和海水等样品的分析．国外已将离子色谱作为测定水和废水的标准分析方法，如水质分析中k+,Na+,Li+,NH4+,Mg2+,Ca2+

3、,Fe3+,Cu2+,Pb2+,Co2+,Cd2+,Zn2+,Mn2+,Fe2+,Br－，Cl－,NO3－,NO2－,PO43－,SO42－，F－,等．除了常见阴离子的分析外，离子色谱法还能用于各种特殊组分的测定．例如使用安培检测器测定溴；采用阳离子和阴离子交换柱及等离子体-原子发射光谱法作为元素选择性检测器分析水样中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),结合预富集技术测定ng/g级的各种形态的该人铬；电镀和黄金工业中极毒的CN－也能用离子光谱-电化学检测器分析，并能实现CN－,Cl－,Br－,I－的同时测定；乙醇胺也可用离子

4、光谱法测定．Fung等提出燃烧-离子色谱法测定各种水样中总有机碳．碳被转换成碳酸盐，然后用临苯二甲酸氢钾作流动相的非抑制型离子色谱法测定，检测限为2μg/L.大气污染物分析在大气污染分析中，离子色谱法可分析成分主要有：Ｆ-，Ｃl-，Ｂr--，ＳO2-，ＣＯ２，ＮＯx，ＰＯ４3-，ＣＮ-，Ｓ2-，Ｎa+，ＮＨ４+，Ｋ+，Ｍg2+，Ｃa2+，甲胺，乙胺，二甲胺，甲醛等．其中ＳＯ２，ＮＯx是常分析项目，离子色谱法的原理是先捕获样品于碱性溶液中，尔后做进一步处理．如ＮＯx：　２ＮＯx→ＮＯ３-＋ＮＯ２-用离子色谱法同时测

5、量ＮＯ２和ＮＯ３，由其总和求出ＮＯx量．再如：ＳＯ２：　ＳＯ２→ＳＯ４2+＋Ｓ２Ｏ６2-用离子色谱法得ＳＯ４2+和Ｓ２Ｏ６2-量求ＳＯ２总量．土壤与生物体污染物分析可对土壤提取液和生物体的消解液直接测定．土壤中包括ＮＯ３-，ＰＯ３-，ＳＯ４2-，Ｎa+，Ｋ+，ＮＨ４+，Ｃa2+，Ｍg2+．生物体中包括：Ｆ-，Ｃl-，ＮＯ２-，ＰＯ４3-，ＮＯ３-，ＳＯ４2-，Ｃ２Ｏ４2-，Ｎa+，ＮＨ４+，有机酸等．无机氮和硫是必要的植物营养素，因此分析他们在土壤中的含量是很重要的．Ｄick等最先用ＬiＣl萃取以及抑制型离子色谱

6、法分析了土壤中样品的ＮＯ３-和ＳＯ４2-．Ｍehra等提出的同时分离和测定土壤中ＳeＯ３2-，ＳeＯ４2-的方法，对于了解这两种离子在地下水和土壤中可能的毒性及迁移规律是很重要的．硼也是土壤中的一个重要元素，Ｄudley采用树脂基质阴离子交换柱及电导检测器定量分析了含石膏土壤中的硼酸盐．化石燃料的分析煤和各种石油产品的元素组成对环境很重要．离子色谱法可以用来测定燃料的元素组成，如卤素，氮，硫，磷和各种金属．样品首先在一个氧弹或加热炉中燃烧，产生的气体用水吸收，然后用离子色谱法测定．现状与发展趋势近年来，随着毛细管

7、电泳技术的迅速发展，有人预言ＣＥ将取代ＩＣ而成为离子性物质的主要分析方法．但多数工作者坚信在今后相当长的时间内，ＩＣ依然将是离子性物质的最佳分析分离方法．其硬件和应用技术还会有较大的发展．例如，在１９９９年的国际色谱年会上，离子色谱创始人Ｓmall提出的电解离子色谱法仅以纯水作流动相就可以进行所有离子性物质的分析，再度引起各国离子色谱工作者的关注．离子色谱的仪器将由桌式组合结构，小型化，计算机处理数据向一体型便携式，微型化，计算机全自动控制发展；固体相将由单一离子交换体向多功能基，混合床发展；分析对象将由阴离子或

8、阳离子分别测定向阴离子和阳离子同时测定，离子和非离子同时测定发展．参考文献：离子色谱原理与应用丁明玉等清华大学出版社离子色谱技术在环境监测中的应用袁英贤环境监测管理与技术离子色谱法牟世芬等科学出版社谢谢大家!