搜索
●●第二部分离子色谱在环境分析中的应用一、大气和颗粒物中阴阳离子1.大气空气与降水的分析大气质量和降雨的研究中，F-、Cl-、NO-、SO-、Na+、K+、NH+、Mg+、Ca+等是必测项目。对这些离子的分析，IC是最适合的方法。对大气，一般用固体吸收管或吸收液采样。对二氧化硫和氮氧化物的分析，一般需在吸收液或提取液中加入适量HO，将SO氧化成SO-，再用IC法测定。方法成功的关键之一是必须作平行的空白。图-.IonPacAS分离酸雨样品中的阴离子色谱峰：.未知物.Cl-.NO-.SO-00100123412Minutes雨样采取之后，应立即过滤后放在℃冰箱保存，并尽快分析。对阳离子的分析，应于采样后加适当酸。图-和图-分别为酸雨中阴阳离子的分离检测谱图。图-显示了AS色谱柱在等度条件下分离模拟酸雨样品中的阴离子。●柱：AS,AG●淋洗液：HO/00mMNaOH梯度●流速：mL/min●检测器：抑制型电导图-.IonPacAS分离模拟酸雨样品中的阴离子（DionexAU）色谱峰：mg/L.F-0.0.Cl-0..CO-----.SO-0.NO-.06123451002345678910 µS25 ●柱：AS,AG●淋洗液：mMKOH●淋洗液来源：ICS-000，CR-ATC●柱温：0℃●流速：mL/min●进样体积：µL●检测：ASRSULTRA，mm●自循环模式图-.IonPacCS分离雨水中阳离子Minutes1234500.02.0 µS10色谱峰：mg/L.Na+0..NH+..K+0..Mg+0.0.Ca+0.0●柱：IonPacCS●淋洗液：0mM甲基磺酸●流速：mL/min●再生液：0mMTBAOH●流速：0mL/min●检测器：抑制型电导，CMMS●●离子色谱在环境分析中的应用3.大气颗粒物中离子的分析对大气颗粒物采集样品的保存：对已采集的环境空气颗粒物样品，应在干燥、无异味、避免暴晒、无挤压、温度恒定的环境条件下或干燥器内保存。每个样品应分别放置在样品盒内，外面用塑料密封袋密封，可长期保存。离子色谱分析样品前处理：手动采集方法：按照对环境空气中TSP、PM0、自然降尘和沙尘暴尘的采样要求，采集一定体积或时间的环境样品。将采集2.空气中甲醛的测定一般用固体吸收管（填充活性炭的吸收管和其它吸收剂的吸收管）采样，采样之后将固体吸收剂移到盛有0.%HO水溶液的烧杯中，摇动并超声处理，溶液经0.µm滤膜过滤后即可进样分析。甲醛广泛地被用于多种工业的原料，由于其对人体的毒害，是工业大气中的必测项目。本法用HO将其氧化成甲酸，再用IC法测甲酸（见图-）。●柱：IonPacASA，AGA●淋洗液：mMNaBO•0HO●流速：.0mL/min●抑制器：AMMS●进样体积：0µL图-.IonPacASA分离空气中的甲醛（氧化后成为甲酸）色谱峰：mg/L.F-0..乙酸根..甲酸根..Cl-.5100Minutes3214后的滤膜样品准确裁取/，用清洁的剪刀将滤膜剪后放入塑料瓶（聚脂PET）中，加入0mL去离子水，在超声波器中提取，再用0mL容量瓶定容，提取液通过0.µm微孔滤膜过滤后，即可进样分析；对自然降尘样品用定量的去离子水倒入烧杯后，用以上同样的方法进行超声、过滤和测定。图-和图-分别为某市样品大气颗粒物中阴阳离子的分析谱图。图-.IonPacAS分离某市样品大气颗粒物中的阴离子色谱峰：.F-.Cl-.NO-.SO-.SO-0.02.04.06.08.010.012.014.017.00.0-2.0-4.02.01 -F6.08.010.012.014.0 µS2 -Cl3 -NO34 -SO35 -SO4min4.0图-.IonPacCSA分离甘肃平凉大气颗粒物中的阳离子色谱峰：.Li+.Na+.NH+.K+.Mg+.Ca+14.0 µS6 -Camin16.018.012.010.08.06.04.02.00.0-2.00.01.32.53.85.06.37.58.810.011.313.05 -Mg4 -K3 -NH42 -Na1 -Li●柱：IonPacAS＋AG●淋洗液：.mMNaCO.0mMNaHCO●流速：.0mL/min●检测：抑制电导检测●抑制器：ASRSULTRAII(mm)●抑制电流：mA●柱：IonPacCSA＋CGA●淋洗液：mMHSO●流速：.0mL/min●检测：抑制电导检测●抑制器：CSRSULTRAⅡ（mm）●抑制电流：mA●●4.自动在线监控戴安公司与美国URG公司合作，采用URG-000型气溶胶离子监测仪后接离子色谱，实现对大气中气溶胶颗粒物以及气体中阴阳离子的实时监测。URG-000型气溶胶离子监测仪是目前为止实时分析气溶胶中离子组分最精确、最完整的强有力工具。该仪器将传统实验室分析工具——离子色谱技术成功应用于大气环境监测，同时具备实验室仪器的精确度及在线监测仪器的连续自动性。URG气体采样装置部分通过内置的湿式平行板扩散溶蚀器技术（WPPDD）完成采样。空气中气态污染物可穿过气体透过性膜进入吸收液通道，并与双氧水反应。该过程动力学原理为氧化还原反应，保证了对气态污染物的完全吸收。而且，吸收液与样品不发生直接接触。URG通过水蒸气喷射气溶胶采样技术（SJAC）实时采集并溶解颗粒，可将溶解液自动送至离子色谱分析离子成分的含量。同时，使用阴阳离子分流的进样方式分别检测，避免了交叉污染。由于实现了样品的在线自动输送并实时监测，消除了因挥发所造成的检测物损失。整套装置包含离子色谱连续运转0天只消耗升去离子水，设定好程序即可，软件自动处理数据以得到最终结果。最小大气样品收集体积为L/min，可保证收集到足够的颗粒物。同时，不采用过快收集速率可最大程度上降低气体组分在收集过程中的损失。电脑终端储存的样品检测结果包括所有的相关参数(例如样品检测日期，时间，温度，气压，流速）。及检测信息（分离谱图，峰鉴别，峰保留时间，最终分析数据，线性相关性）。图-.监测颗粒物中的阳离子图-.监测气体组分吸收液中的阳离子图-.监测颗粒物中的阴离子图-0.监测气体组分吸收液中阴离子0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.0-1.0-0.50.00.501.001.502.002.503.003.504.00minSodium-6.008Ammonium-6.727Magnesium-10.543Calcium-12.727䩴⾏ᄤPotassium-8.007䪒⾏ᄤ⇼ḍ⾏ᄤ䬕⾏ᄤ䩭⾏ᄤ0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.015.0-1.00-0.75-0.50-0.250.000.250.500.751.001.251.501.752.00minFluoride-4.993Chloride-5.927Nitrite-6.867Nitrate-8.800Phosphate-11.887Sulfate-13.193⸿䝌Ⲥ⸱䝌ⲤѮ⸱䝌⇳⾏ᄤ∃⾏ᄤ⻋䝌Ⲥ0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.015.0-1.00-0.50-0.000.501.001.502.002.503.003.504.00minFlouride-4.924Chloride-5.817Nitrite-6.760Nitrate-8.690Sulfate-13.114⇳⾏ᄤ∃⾏ᄤ⸱䝌Ⲥ⸿䝌ⲤѮ⸱䝌0.02.04.06.08.010.012.015.0-1.02.04.06.08.010.012.014.016.0minSodium_G-5.990Ammonium_G-6.614Potassium_G-7.857Magnesium_G-10.524Calcium_G-12.587䩴⾏ᄤ⇼ḍ⾏ᄤ䪒⾏ᄤ䬕⾏ᄤ䩭⾏ᄤ●●离子色谱在环境分析中的应用二、地下水和地表水中的阴阳离子1.地下水和地表水中无机阴离子地下水和地表水中离子的监测是环境分析中的重要内容。图-比较了氢氧化物淋洗液，AS色谱柱和碳酸盐淋洗液，ASA-SC色谱柱对常见阴离子的分离。图-中显示了AS色谱柱分离地表水中的常见阴离子。●柱：IonPacASA-SC,AGA-SC●淋洗液：.mMNaHCO/.mMNaCO●流速：.0mL/min●进样体积：0µL●检测：ASRSULTRA，mm,自循环模式色谱峰：mg/L.F-.Cl-.NO-.Br-0.NO-0.PO-.SO-图-.常见无机阴离子在IonPacASA-SC和AS上的分离比较（DionexAN）0 µS246810010(A)1234567Minutes2134567804812160 µS20Minutes色谱峰：mg/L.F-.Cl-.NO-0.CO-------.Br-0.SO-0.NO-0.PO-0图-.AS色谱柱分离地表水中的常见阴离子色谱峰：A(地表水)B(地表水加标).F-0...Cl-...NO-(N)--.CO-----.Br-0.0.0.SO-...NO-(N)0...PO-(P)--.●柱：IonPacAS,AG,mm●淋洗液：-0mMKOH,-min●淋洗液来源：ICS-000,CR-ATC●温度：0℃●流速：.0mL/min●进样体积：µL●检测：ASRSULTRA，mm，自循环模式 µS030048121612Minutes4567(A) Surface Water µS030048121612Minutes4567(B) Fortified surface Water38●●2.泉水中的无机阳离子IonPacCS色谱柱对于浓度差较大的Na+和NH+有较好的分离。图-为高钠低铵样品的分离。●柱：IonPacCS，CG(mm)●淋洗液：mMMSA●淋洗液来源：EG0●流速：.0mL/min●温度：0℃●进样体积：0µL●检测：电导检测，CSRSULTRAmm，●自循环抑制模式，00mA●样品前处理：以0.µm膜过滤3.地下水和饮用水中的高氯酸盐高氯酸盐具有高水溶性、低吸附性、高流动扩散和稳定性的环境特性，所以被认为是一种持久性环境污染物质。它被广泛用于火箭推进剂、导弹和烟火制造工业以及军火工业、汽车气袋和高速公路照明灯中。高氯酸盐的不正确处理会导致饮用水和环境水的污染。由于高氯酸盐很难降解所以它对环境的污染是长期的。研究表明，高氯酸盐和碘离子具有相似的电荷和离子半径，会与碘竞争进入人体甲状腺，抑制甲状腺对碘的吸收，从而减少甲状腺荷尔蒙的生成，影响甲状腺功能，导致成人新陈代谢功能紊乱、影响胎儿和婴儿神经中枢的正常生长和发展，高氯酸盐的高暴露还会导致甲状腺癌的生成。00年美国环境保护组织（USEPA）规定饮用水中高氯酸盐的最大容许浓度为µg/L。美国的一些州将高氯酸盐的限定浓度规定为-µg/L。高氯酸的分析已进入被美国OGWDW核准的EPA方法.0和.中。由于高氯酸根的较高电荷和较强极化度，对阴离子交换树脂的亲和力强，会被强保留。