离子色谱技术在土壤离子监测中的应用

杨蕾　王清琪　杜美

【摘 要】 本文将会以离子色谱技术在土壤监测中的应用为主体来展开论述，以土壤试样中的阴离子为主要的例子，将文章一共分为了几个部分，首先来阐述说明离子色谱技术分离的原理，其次论述离子色谱技术在土壤监测中运用的优势，然后就离子色谱技术在土壤的预处理中的应用进行介绍，接着集中离子色谱技术在土壤检测应用过程中经常出现的问题做出讨论，最后对以上的部分进行相应的总结归纳。

【关键词】 离子色谱技术 土壤监测 原理 优势 应用 常见问题 总结归纳

土壤中通常包含有效无机阴离子，而该种离子以及其含量是能够直接影响环境的重要因素，并且还是一些疾病癌症产生的原因之一，而土壤中的可溶性阳离子是国家常规检测项目中的一项，由此可以知道对土壤离子进行监测的重要性。对土壤中各种不同的离子的浓度和邢台进行监测，是对环境与社会的负责，是国家相当重视的一项工作。离子色谱技术是四大色谱技术的其中一种，是一种新型的高效液相色谱分析技术，在土壤离子检测工作中得到广泛的运用与认可。

1 离子色谱技术的原理

1.1 离子色谱技术概述

离子色谱是高效液相色谱中的一种，是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。具体地来说，离子色谱技术就是以低交换容量的例子交换树脂为固定相对离子性物质进行分离，用电导检测器检测流出物电导变化的一种色谱方法。离子色谱技术主要包括三种基本原理，分别是离子交换色谱、离子排斥色谱和离子对色谱。

1.2 离子色谱技术监测土壤的原理

本文将会以土壤检测试样中的阴离子为主要的例子来分析离子色谱监测土壤的原理。

（1）首先，经过一定处理后的土壤试样与淋洗液一起进入分离柱，淋洗液主要由NaHCO3和NaCO3组成。接着，因为土壤试样中存在的不同的阴离子对分离柱中的交换树脂（含有R-HCO3）相对亲和力不相同，所以就能够通过离子交换的过程得到有效的分离。

（2）土壤试样中的阴离子得到分离后就进入了阳离子以交换树脂柱（含有R-H），因此就会发生两种反应：

R-H+NaHCO3 R-Na+H2CO3

即淋洗液经过交换树脂柱（抑制柱）的时候转化为了若电解质H2CO3，而其电导率是较低的。

R-H+NaX R-Na+HX（其中，X可以表示为NO3-、SO2-等等的元素）

即土壤试样中与相应的阴离子所对应的NaX经过交换树脂柱后转为成为了相应的算，而因其电导率较高，所以在经电导检测器转化后成为了响应高峰。

（3）将标准溶液的标准曲线作为主要依据进行比较，在根据保留的时间进行定性、根据峰高或者是峰面积来采取相应的定量。

2 离子色谱技术在土壤检测应用中的优势

2.1 操作简单，准确性高

测定土壤中所含的有效阴离子有很多方法，例如重量发、比色法及滴定法等等，但是这些方法都相对传统，虽然也能够测定出有效阴离子的含量，但是步骤却是繁杂的，而且测定结果也不能保证绝对准确。运用离子色谱技术进行测定，不仅操作简单，还能提高测定结果的准确性，是高质高效的方法。

2.2 灵敏度高

离子色谱技术的灵敏度较传统测定方法也更高，如在对土壤中Na+、K+进行测定的时候，用传统方法采用的是火焰光度法，所能达到的检测水平仅仅只在ppm级。但运用离子色谱技术进行测定，其检测水平可以达到ppb级，如果使用浓缩柱的话还可以达到ppt级。

2.3 选择性好

在分析土壤中不同类型的离子时，可以选择使用不同的色谱柱，而且不同的离子也有不同种的检测方法，所以使用离子色谱技术对土壤进行监测就具有选择性好的优势。

3 离子色谱技术在土壤预处理中的应用

为土壤样品的检测所提供的预处理方法有很多种，再加上土壤样品是固体样品，所以就需要选择合适的预处理方法进行处理，之后在可以进行离子色谱的分析检测。采用适合的与处理方法，不仅能够减少样品污染色谱柱而导致色谱柱使用寿命减短的情况，还可以提高和保证检测结果的准确度。以下本文会列出其中几种预处理方法来进行分析：

3.1 固相萃取法

这种预处理方法的操作步骤非常简单，所需要的样品较少、样品的制备也很迅速，而且也不容易受到污染，不仅简单，而且还很快速灵敏。固相萃取法主要用在样品的分离、纯化和浓缩，可以提高土壤样品的回收率，省时省力。

3.2 去离子水提取

对土壤样品中的可溶性成分进行提取，通常采用的都是去离子水提取的方法，将去离子水作为提取剂来进行提取。在此基础上，还可以加上振荡、超声等不同的方式来巩固和增强提取的效果。

3.3 高温水解法

高温水解法是能够有效处理土壤样品的与处理方法，但是在这个过程中要充分顾及和考虑到会影响到水解完全的各种因素，比如说水蒸气的温度和流通的速度以及催化剂的使用量等等。所以在用高温水解法进行土壤样品预处理的时候，就要格外注意根据土壤样品的化学特性来对水蒸气的温度、流通速度和催化剂等进行相应的调整。

4 结语

离子色谱技术作为一项日渐发展成熟的分析技术，受到了越来越高的重视，其地位与作用也越来越突出。将离子色谱技术应用在土壤离子监测中，能够有效分析出土壤中所含的各种离子及其含量，对环境的保护、疾病研究的突破有着及其深刻的意义。本文通过对离子色谱技术在土壤监测中的应用的分析，希望能够让更多的人了解和认识到离子色谱技术的重要性，并且使其得到广泛的推广应用与发展。

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