离子色谱仪的日常维护

摘 要：以瑞士万通882型离子色谱仪为例，讲述离子色谱仪的工作原理，分析总结离子色谱仪在日常使用和维护过程中的注意事项和经常出现的问题以及解决办法。

关键词： 离子色谱仪；环境监测；日常维护

离子色谱是高效液相色谱的一种，是分析阴阳离子的一种液相色谱方法，该方法具有选择性好、灵敏、快速、简便等优点，并且可以同时测定多种组分。离子色谱仪的快速检验能力对于环境监测工作有着重要的意义，其日常维护及操作必须严格按照离子色谱仪使用说明进行，以保障其监测数据的真实性，有效性。

一、离子色谱仪的工作原理

离子色谱是高效液相色谱的一种，其离子交换树脂具有很高的交联度和较低的交换容量，进样体积很小，用串联双活塞泵输送淋洗液通常对淋出液进行在线自动连续电导监测。分离的原理是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换和分析物溶质对交换剂亲和力的差别而被分离。

二、日常使用注意事项

（一）淋洗液

淋洗液作为系统的流动相，其品质对分析结果有重要影响。流动相的脱气是离子色谱分析过程中的一个重要环节。输液泵的扰动或色谱柱前后的压力变化以及抑制过程都可能导致流动相中溶解的气体析出，形成小气泡。这些小气泡会产生很多尖锐的噪声峰，较大的气泡还可能引起输液泵流速的变化，因此对流动相要进行脱气处理。

（二）高压泵

高压泵是离子色谱仪的动力源，其作用是将流动相输入到分离系统，使样品在分离柱中完成分离过程。离子色谱用的高压泵应具备下述性能：流量稳定、耐腐蚀、压力波动小、更换溶剂方便、死体积小、易于清洗和更换溶剂。高压泵工作正常的情况下，系统压力和流量稳定，噪音很小，色谱峰形正常。

（三）抑制器

抑制器由3个抑制元件组成，这些元件应用于循环回路中的抑制作用，可利用硫酸进行再生及用纯净水进行冲洗，分析流路外再生， 可彻底去除有害物质。采用微填充床抑制器，其优为点：平稳提供H+，基线噪音低，适合各种浓度分析，耐高压、耐有机溶剂、耐重金属，耐腐蚀，噪音低，只有0.2-0.5nS。

抑制器要避免在未通液体时空转。淋洗液或再生液流路堵塞、抑制器饱和均会造成系统压力突然上升、背景电导率过高等问题。若经过较长时间后，抑制元件受到污染，平常使用的再生溶液无法再将其彻底清除干净，将导致基线大幅上升。

（四）分离柱

分离柱柱体材料为PEEK（聚醚醚酮）。 分离相由聚乙烯醇颗粒组成，粒径为9?m，表面有季铵基团。这种结构可保证高度的稳定性，并对可穿过内置过滤板的极细颗粒具有很高的容耐性，适用于水分析的日常测试任务。

为保护分离柱不受外来物质侵害（这些物质会对分离效率产生影响），对淋洗液、也对样品作微孔过滤（0.45μm 过滤器），并通过吸液过滤头吸取淋洗液。分离柱堵塞会导致系统压力上升，分离能力变差会导致保留时间波动、样品重复测量平行性差。分离柱接入系统时，需要先冲洗10分钟以上再接检测器，冲洗时出口向上，便于将气泡赶出。

分离柱的保存：短时间不用，可直接将柱子两端盖上塞子，放在盒中保存。阴离子柱长时间不使用（1个月以上），应保存到10mmol/LNa2CO3中。

分离柱的再生：（1）低价亲水性离子的污染：

a）用超纯水进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗15分钟）

b）用10倍浓的淋洗液进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗60分钟）

c）用超纯水进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗15分钟）

d）用淋洗液进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗60分钟）

（2）高价亲水性离子的污染：

a）用超纯水进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗15分钟）

b）用5%的乙腈进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗10分钟）

c）用100%的乙腈进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗60分钟）

d）用50%的乙腈进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗10分钟）

e）用超纯水进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗30分钟）

f）用淋洗液进行冲洗（在0.5ml/min流速下冲洗60分钟）

（五）检测器

所有的离子化合物（有机离子、无机离子、强酸和强碱）以及可被解离的化合物（弱酸和弱碱）的水溶液都能够导电。电导检测器是以离子色谱流动相中电导的变化作为定量依据的。电导检测器测量双铂电极两端间的电导，离子在该双铂电极两端间迁移：阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，从而测量溶液的电阻。电导与电阻成反比。电导检测器具有极好的温度稳定性，这样便可保证测量条件的重现性。

由于离子色谱仪是精密仪器，其日常维护与保养对于仪器的使用寿命及监测精度都有着重要的影响，因此离子色谱仪要经常用淋洗液冲洗色谱柱，防止分离柱堵塞、流动相有气泡的产生，在进行分析前要确保样品已经进行前处理，以保障仪器安全。离子色谱法具有选择性好、灵敏、快速、简便，可同时测定多组分，基于上述优点，离子色谱法已在环境监测领域得到广泛应用。因此了解一些关于仪器日常维护的知识，遇有故障时能够正确地判断并及时排除是十分重要的。

参考文献：

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2005

[2丁明玉，田松柏.离子色谱原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2001

[3]牟世芬，刘克纳.离子色谱方法及应用[M].北京：化学工业出版社，2005