技术与应用
生命科学仪器 2010 第8卷/6月刊
离子色谱法的原理及其在水质分析中的应用
何小清
（上海市自来水闵行有限公司水质检验中心）
摘要 离子色谱作为一项新的分析技术，近年来发展迅速。本文简要介绍了离子色谱法的主要分离机理、独特的抑制技术以及一些色谱参数的选择，并综述其在水质分析中的应用。关键词 离子色谱法；水质分析；
前言
离子色谱作为一项新的分析技术，目前已在分析化学的各个领域得到了日益广泛的应用。特别是对水中阴离子的分析方法是一个突破，解决了许多分析化学长期存在的多组分同时测定等疑难问题，得到广泛应用。它快速、灵敏而准确。
间的分离。样品中阴阳离子与树脂间的离子交换平衡分别用下式表示：
阴离子：阳离子：上式中离子；
和
和
分别为阴阳离子分析时的淋洗
分别为样品中的阴阳离子
1 离子色谱的分离机理
离子色谱是在液相色谱技术基础上发展起来的，根据离子交换原理，是借物质在离子交换柱上迁移的差异而分离物质，以电化学或光学检测器检测的一种分析技术，它属于高效液相色谱。离子色谱按照不同分离方式分为高效离子色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和移动相离子色谱(MPIC)。HPIC是离子色谱的主要分离方式，适用于亲水性阴，阳离子的分析测定。
在阴离子交换色谱中，分离柱填充树脂的离子交
)；阳离子交换色谱中，交换
换功能基是季胺基(
)。在分离过程中，淋洗液里的功能基为磺酸基(
含有一定量与树脂离子电荷相反的平衡离子。在标准
阴离子色谱中，平衡离子为
，在标准阳离
子色谱中，平衡离子为。样品中被测离子进入分离柱后与树脂交换功能基的平衡离子争夺交换位置，形成离子对，由于样品离子与固定相电荷之间的库仑力，样品离子将暂时被固定相保留。样品中不同离子与固定相电荷之间的库仑力不同．即亲合力不同。因此，被固定相保留的程度不同。即保留时间不同，被
淋洗液洗脱出来的时间不同，从而达到样品中离子之
以阴离子为例，在活度系数约为1的情况下，可用下式表示阴离子交换平衡常数
式中为选择性系数，为样品中阴
离子分别在固定相s和流动相m中的浓度。选择性系数 决定了样品中被分离离子的不同保留时间。离子价位越高，离子半径越大，与树脂间的亲合力就越大，保留时间就越长。常见阴阳离子的保留时间顺序为
、、、
、、
、。
、
和
、
、
2 离子色谱的抑制技术
离子色谱的电导检测器有一个问题，它对淋洗液有很高的信号。为了让没有选择性的电导检测器变成选择性检测器，有人提出了简单而巧妙的解决办法，即将第二根柱(抑制器)连接于分离柱与检测器之间，选用弱酸的碱金属盐为分离阴离子的淋洗液，无机酸(硝酸或盐酸)为分离阳离子的淋洗液。
作者简介：
何小清， 1981年4月出生，男，助理工程师，学士学位 主要从事水质检验的研究工作。联系地址 上海市江川路2009号水质中心 何小清收 邮编 200245
62
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技术与应用
当被测离子经分离柱分离后，经过第二根柱子时(分
析阴离子时，该柱为
强酸性阳离子交换树脂填充
型强碱性阴离子交换
柱；分析阳离子时，该柱为
4 基本色谱参数的选择
4.1 容量因子
容量因子(
)表示被测离子与树脂进行离子交
是个定值（流速
换作用的强弱，以及在淋洗液和树脂之间的分配
情况，对于每个色谱系统来讲不变）。
（流速不变状态）
式中：间)，
当
为保留组份的流出时间(实际保留时
树脂柱)。阴离子淋洗液中的弱酸盐变成了弱酸，阳离子淋洗液中的强酸被中和生成水．使淋洗液本身电导大大降低，而被测离子则生成强酸、强碱，提高了电导值，信噪比大大提高。
离子色谱抑制器的发展经历了四个阶段即：树脂填充抑制柱、管状纤维膜抑制器和平板微膜抑制器。目前市场上最先进的电化学自身再生膜抑制器
不用化学试剂提供
阳极：
阴极：
和
，而是通过电解水产生
的和 来满足所需离子。反应式如下：
为非保留组份的保留时间(死时间)，
值变大，就需要很长时间才能达到组份
的完全分离，一般在多种组份存在的情况下。各个被测离子峰的分布应在1
值变化，可通过改变色谱体系的操作条件进行调整，如改变淋洗液的浓度或淋洗液的种类等。4.2 分离因子
分离因子()是二种离子组份峰的容量因子之比值，表示样品中二种离子组份分离的难易程度，也
是二种离子组份的净保留时间之比。
3 淋洗液的选择
淋洗液必须能洗脱被测离子使其彼此分离和可被抑制。如果淋洗离子对树脂的亲合力太大，则被测离子在柱上停留时间不够，以致在分离柱上不能分离而流出。反之，淋洗离子亲合力太低，样品离子不能全部被洗脱下来，分离的保留时间延长，被测离子的峰形变宽，以导致无法定量。离子对树脂的亲合力与离子的价数、半径和淋洗液的pH值有关，被测离子的价数越高，对树脂的亲合力越强，另外离子半径越大，即极性越强，亲合力就越强。
淋洗液浓度增加，洗脱能力也能增强，使被测离子易被洗脱。然而淋洗液浓度增加，pH值会变化，往往会导致样品组份中被测离子价态发生变化，测定时选择性改变了，定性和定量测定的可
靠性变了，因此一般选用缓冲淋洗液如
混合稀溶液和
子
和二价淋洗离子
稀溶液。
和
和
主要取决于离子交换树脂的性质，要在固定
的色谱体系中改变
值，可改变淋洗液的性质和pH
值，以及改变样品中离子在淋洗液与树脂之间的分配关系。
4.3 理论塔板数
把色谱柱当作一个精馏塔，沿用精馏塔板的概念描述溶质在两相间的分配行为，并引入理论塔板数N作为衡量分离柱效率的指标。N值越大，色谱峰
宽度值越小，即峰形窄，柱效高，塔扳数越多。
一般用下式计算：
混合溶液是应用最广的淋洗液，它含有一价淋洗离
，可用较低的淋洗液浓
和
的混
度同时洗脱一价和多价离子；
p
H值改变；可由改变
变分离的选择性。
与
合溶液是一个缓冲溶液，可抑制由样品溶液导致的
之间的浓度比来改
淋洗液的突出有点是背景
易吸收
式中：
为被测离子的半峰宽。
63
实际工作中色谱图的峰形常带有拖尾现象，或
者不能完全分离时，常用下式计算：
电导低、噪声小、灵敏度高、无水负峰、可用大体
积进样，适于作梯度淋洗。其缺点是空气中的
基线漂移。
，使
溶液的淋洗强度改变和引起
技术与应用
生命科学仪器 2010 第8卷/6月刊
影响柱效N值大小，决定于淋洗液的性质和柱子填充质量。当填充树脂颗粒小，填充均匀，柱效较高。被测组份中离子在树脂与淋洗液之间的传质动力学也是个主要因素。另外增加拄长、提高温度、降低淋洗液速度和减少进样量等都可提高柱效，增加N值。4.4 分离度
分离度(R)表示组份峰在其顶点和基线上分离情况的总量度，即样品中二种组份离子蜂的中心距离
与二峰平均宽度的比值。
硝酸盐进行测定，算出平均值和标准差，结果显示两种方法的检测结果处于同一水平，但离子色谱简单快速，且可靠环保。刘晓松等[5]报道用离子色谱法和硝酸银滴定法测定考核样中的氯化物含量，得出了同样的结果。陶钢等[6]研究离子色谱法测定地表水中的阴离子。由于地表水中有各种能与淋洗液产生沉淀的物质．他们用固体碳酸钠处理水样，以百里酚酞变色指示终点；对碱性样品则用固体邻苯二甲酸中和以消除氢氧根峰的干扰，通过样品预处理，测得各离子的加标回收率92.5％～108.1％，提高了方法的准确度。
5.1.2 阳离子分析
陆幽芳等[7]研究了离子色谱法测定水中主要阳
R值较大说明分离度较好，当R＝1时，两种组份离子分开为98％。可以通过调整淋洗液的离子强度、流速、分离柱的长度和淋洗液与分离柱的分配关系等来改变R值。
以上几者关系是相互影响和相互有所制约的，在实际分析工作中要根据需要和具体条件进行适度地调整，以达到合理满意地效果。
离子，他们以20mmol/L盐酸为淋洗液，淋洗液流量1ml/min，测定方法的相关系数r>0.997，相对标
Ca2+分别为3.5和2.7 外，其余都小于准偏差除Mg2+、
1％ ，测定美国EPA合成水样，其误差均小于5％。袁挺侠等[8]进行了用离子色谱法与火焰原子吸收法测定钾、钠、钙、镁离子标准样品的实验对比，结果两种方法各离子的平均值和标准偏差都比较接近，从而确认了离子色谱法可准确测定钾、钠、钙、镁离子。5.2 卤素含氧酸
饮用水用氯气消毒会产生致癌的副产物三氯甲烷；一些发达国家普遍使用二氧化氯和臭氧作为饮用水消毒剂，但使用二氧化氯溶液对饮用水消毒会
伴随生成亚氯酸根(
)和氯酸根(
)；用次氯酸
)引入末级)。近年
浓度应小
盐(如漂白粉)溶液消毒，会将氯酸根(在的溴化物氧化为对人体有害的溴酸根(来的研究证明，
保局(EPA)要求用臭氧处理的饮用水中
5 离子色谱法在水质分析中的应用
5.1 主要阴阳离子
离子色谱法能使水中的主要阴阳离子能在8～15分钟连续测定完毕，很多国家的水质标准分析方
Cl、法都采用离子色谱法分析F、Li+、Na+、
--
、、和
K+、Mg+、Ca+。等主要阴阳离子。我国、
GB8538-1998《饮用天然矿泉水标准检验方法》列入
了此法；我国建设部CJT206-2005版《水质标准与检验方法》也列入了此法；我国国家标准GB5750.1～5750.13-2006《生活饮用水标准检验方法》也列入了此法。
5.1.1 阴离子分析
万永平等[3]
报道离子色谱法同时测定水样中的、
、
、
和
，以3.5mmol/L Na2CO3和
1.0mmol/L NaHCO3混合溶液作为淋洗液，淋洗液流速为1.2mL/min。5种阴离子在各量程的测定线性范围
广，相关系数r>0.9990，对
、
、
、
和
的含量分别为0.6、50、0.2、2.0和15.0mg/L水样经6次进样分析结果的相对标准差均小于2％。高、中、低浓度的加标回收率分别在92.6％～106％。曾晓聪等[4]报道用化学法和离子色谱法同时对20个样品的64
处理后的饮用水中；用臭氧消毒会将水体中自然存
为潜在致癌物质，美国国家环
于10ug／L，故需要一种灵敏度高的检测方法。EPA 已经建议使用化学抑制型离子色谱法测定含氧卤素副产物。刘祖强等[9]报道了用离子色谱分析饮用水
中消毒副产物
、
，实验得出该方法的相关系
和3.2
，，用、
数r>0.999，高、中、低三种浓度的标准偏差均小于
5％，两种离子的捡出限分别为3.5
且只要氯离子浓度
用离子色谱法测定臭氧处理过的饮用水中的在线Ba、Ag
和H型预处理柱。降低了样品中
、
和金属离子的浓度，处理后的样品通过
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高效阴离子浓缩柱，用弱硼酸淋洗液将浓缩的阴离子洗脱至分离柱分离，抑制型电导检测器测定，结果令人满意。5.3 砷和铬
由于抑制电导检测器对五价砷有响应而对三价砷没响应，朱岩等[11]采用H2O2(22％)将As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ)，以2mmol/L Na2CO3和2mmol/L NaHCO3混合溶液为淋洗液，流速1.5ml/min，测定水中的总As(Ⅴ)，再用差减法计算As(Ⅲ)的含量。用原子吸收法检查测定As(Ⅲ)，得出该方法的转化率在99％左右。戚文彬等[12]提出用HPIC－AG4柱和用0.5mmol/L Na2CO3为淋洗液，流速为2.0ml/min，测定Cr(Ⅵ)，同时在0.01mol/LNaOH的介质中，用H2O2将Cr(Ⅲ) 氧化成Cr(Ⅵ)，然后测定总Cr，由此计算Cr(Ⅲ)的含量。5.4 氰和酚类
1997年，美国材料与试验协会(ASTM)已将离子色谱法确定为测定水中氰化物的标准分析方法。赵俐敏[13]用离子色谱法同时测定邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚，回收率96.8％～101.3％，相对标准偏差
技术的日益成熟，相信离子色谱法在水质监测方面有更加广泛的前景。
参考文献：
[1] 牟世芬，刘克纳，丁晓静.离子色谱方法及应用（第二
版）.北京：化学工业出版社，2005. 2002.
物、氯化物、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和硫酸盐.交通医 学，2002，16(6)：726-727。
[2] 朱岩.离子色谱原理及其应用.浙江：浙江大学出版社，[3] 万永平，倪雪华.DX-120离子色谱仪测定水样中氟化
[4] 曾晓聪，陈秀娟.离子色谱法与常规化学法测定饮
用水中的比较.分析仪器，2003，4：55-56。[5] 刘晓松，刘桂明，梁志坚.离子色谱法和硝酸银滴定法
测定考核样中的氯化物含量.云南预防医学杂志，2007， 12(1)：50-51。
离子分析．理化检验－化学分册，2000，30(10) ：459－461。 环境监测管理与技术，1997，9(2) ：14。
钠、钙、镁离子标准样品的实验对比.现代科学仪器， 2005，2：67-68。
[6] 陶钢，牛星梅，许立峰．离子色谱法测定地表水中阴[7] 陆幽芳，陈守建．离子色谱法测定水中的主要阳离子．[8] 袁挺侠，朱健.离子色谱法与火焰原子吸收法测定钾、
[9] 刘祖强，尹江伟，邹晓春.离子色谱分析饮用水中消毒副
产物、.职业与健康，2001，17(8)：39-40。[10] 阎炎，离子色谱法测定臭氧处理过的饮用水中的溴酸
盐.环境化学，1997，16(3)：292。 1996，9(3)：72-75。
和三价铬.岩矿测试，1991，10(2)：97-99。
苯酚和对硝基苯酚．分析化学，1997，27(6)：701－703。 理，1989，9(1)：35-37。
[11] 朱岩.离子色谱法测定三价砷和五价砷.环境化学，[12] 戚文彬，朱岩，丁善林，叶惠芬.离子色谱法测定六价铬[13] 赵俐敏.离子色谱法同时测定水中的邻硝基苯酚、间硝基[14] 王永强.离子色谱法测定工业污水中的氰化物.工业水处
结论和展望
离子色谱是目前水中多种阴离子同时测定的首选方法，它快速、灵敏而准确，是分析化学领域的一大突破。随着色谱技术的发展以及离子色谱联用
The principle of ion chromatography and its application in water quality analysis
Xiaoqing He
(SHANGHAI WATERWORKS MINHANG CO.,LTD.)
Abstract: Ion chromatography as a new analysis technique, developed rapidly in recent years。This article introduces the main ion chro-matography separation mechanism, a unique suppression and some chromatographic parameters of choice and reviews its application in water quality analysis
Key words: Ion chromatography; water quality analysis
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离子色谱法的原理及其在水质分析中的应用
何小清
（上海市自来水闵行有限公司水质检验中心）
摘要 离子色谱作为一项新的分析技术，近年来发展迅速。本文简要介绍了离子色谱法的主要分离机理、独特的抑制技术以及一些色谱参数的选择，并综述其在水质分析中的应用。关键词 离子色谱法；水质分析；
前言
离子色谱作为一项新的分析技术，目前已在分析化学的各个领域得到了日益广泛的应用。特别是对水中阴离子的分析方法是一个突破，解决了许多分析化学长期存在的多组分同时测定等疑难问题，得到广泛应用。它快速、灵敏而准确。
间的分离。样品中阴阳离子与树脂间的离子交换平衡分别用下式表示：
阴离子：阳离子：上式中离子；
和
和
分别为阴阳离子分析时的淋洗
分别为样品中的阴阳离子
1 离子色谱的分离机理
离子色谱是在液相色谱技术基础上发展起来的，根据离子交换原理，是借物质在离子交换柱上迁移的差异而分离物质，以电化学或光学检测器检测的一种分析技术，它属于高效液相色谱。离子色谱按照不同分离方式分为高效离子色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和移动相离子色谱(MPIC)。HPIC是离子色谱的主要分离方式，适用于亲水性阴，阳离子的分析测定。
在阴离子交换色谱中，分离柱填充树脂的离子交
)；阳离子交换色谱中，交换
换功能基是季胺基(
)。在分离过程中，淋洗液里的功能基为磺酸基(
含有一定量与树脂离子电荷相反的平衡离子。在标准
阴离子色谱中，平衡离子为
，在标准阳离
子色谱中，平衡离子为。样品中被测离子进入分离柱后与树脂交换功能基的平衡离子争夺交换位置，形成离子对，由于样品离子与固定相电荷之间的库仑力，样品离子将暂时被固定相保留。样品中不同离子与固定相电荷之间的库仑力不同．即亲合力不同。因此，被固定相保留的程度不同。即保留时间不同，被
淋洗液洗脱出来的时间不同，从而达到样品中离子之
以阴离子为例，在活度系数约为1的情况下，可用下式表示阴离子交换平衡常数
式中为选择性系数，为样品中阴
离子分别在固定相s和流动相m中的浓度。选择性系数 决定了样品中被分离离子的不同保留时间。离子价位越高，离子半径越大，与树脂间的亲合力就越大，保留时间就越长。常见阴阳离子的保留时间顺序为
、、、
、、
、。
、
和
、
、
2 离子色谱的抑制技术
离子色谱的电导检测器有一个问题，它对淋洗液有很高的信号。为了让没有选择性的电导检测器变成选择性检测器，有人提出了简单而巧妙的解决办法，即将第二根柱(抑制器)连接于分离柱与检测器之间，选用弱酸的碱金属盐为分离阴离子的淋洗液，无机酸(硝酸或盐酸)为分离阳离子的淋洗液。
作者简介：
何小清， 1981年4月出生，男，助理工程师，学士学位 主要从事水质检验的研究工作。联系地址 上海市江川路2009号水质中心 何小清收 邮编 200245
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生命科学仪器 2010 第8卷/6月刊
技术与应用
当被测离子经分离柱分离后，经过第二根柱子时(分
析阴离子时，该柱为
强酸性阳离子交换树脂填充
型强碱性阴离子交换
柱；分析阳离子时，该柱为
4 基本色谱参数的选择
4.1 容量因子
容量因子(
)表示被测离子与树脂进行离子交
是个定值（流速
换作用的强弱，以及在淋洗液和树脂之间的分配
情况，对于每个色谱系统来讲不变）。
（流速不变状态）
式中：间)，
当
为保留组份的流出时间(实际保留时
树脂柱)。阴离子淋洗液中的弱酸盐变成了弱酸，阳离子淋洗液中的强酸被中和生成水．使淋洗液本身电导大大降低，而被测离子则生成强酸、强碱，提高了电导值，信噪比大大提高。
离子色谱抑制器的发展经历了四个阶段即：树脂填充抑制柱、管状纤维膜抑制器和平板微膜抑制器。目前市场上最先进的电化学自身再生膜抑制器
不用化学试剂提供
阳极：
阴极：
和
，而是通过电解水产生
的和 来满足所需离子。反应式如下：
为非保留组份的保留时间(死时间)，
值变大，就需要很长时间才能达到组份
的完全分离，一般在多种组份存在的情况下。各个被测离子峰的分布应在1
值变化，可通过改变色谱体系的操作条件进行调整，如改变淋洗液的浓度或淋洗液的种类等。4.2 分离因子
分离因子()是二种离子组份峰的容量因子之比值，表示样品中二种离子组份分离的难易程度，也
是二种离子组份的净保留时间之比。
3 淋洗液的选择
淋洗液必须能洗脱被测离子使其彼此分离和可被抑制。如果淋洗离子对树脂的亲合力太大，则被测离子在柱上停留时间不够，以致在分离柱上不能分离而流出。反之，淋洗离子亲合力太低，样品离子不能全部被洗脱下来，分离的保留时间延长，被测离子的峰形变宽，以导致无法定量。离子对树脂的亲合力与离子的价数、半径和淋洗液的pH值有关，被测离子的价数越高，对树脂的亲合力越强，另外离子半径越大，即极性越强，亲合力就越强。
淋洗液浓度增加，洗脱能力也能增强，使被测离子易被洗脱。然而淋洗液浓度增加，pH值会变化，往往会导致样品组份中被测离子价态发生变化，测定时选择性改变了，定性和定量测定的可
靠性变了，因此一般选用缓冲淋洗液如
混合稀溶液和
子
和二价淋洗离子
稀溶液。
和
和
主要取决于离子交换树脂的性质，要在固定
的色谱体系中改变
值，可改变淋洗液的性质和pH
值，以及改变样品中离子在淋洗液与树脂之间的分配关系。
4.3 理论塔板数
把色谱柱当作一个精馏塔，沿用精馏塔板的概念描述溶质在两相间的分配行为，并引入理论塔板数N作为衡量分离柱效率的指标。N值越大，色谱峰
宽度值越小，即峰形窄，柱效高，塔扳数越多。
一般用下式计算：
混合溶液是应用最广的淋洗液，它含有一价淋洗离
，可用较低的淋洗液浓
和
的混
度同时洗脱一价和多价离子；
p
H值改变；可由改变
变分离的选择性。
与
合溶液是一个缓冲溶液，可抑制由样品溶液导致的
之间的浓度比来改
淋洗液的突出有点是背景
易吸收
式中：
为被测离子的半峰宽。
63
实际工作中色谱图的峰形常带有拖尾现象，或
者不能完全分离时，常用下式计算：
电导低、噪声小、灵敏度高、无水负峰、可用大体
积进样，适于作梯度淋洗。其缺点是空气中的
基线漂移。
，使
溶液的淋洗强度改变和引起
技术与应用
生命科学仪器 2010 第8卷/6月刊
影响柱效N值大小，决定于淋洗液的性质和柱子填充质量。当填充树脂颗粒小，填充均匀，柱效较高。被测组份中离子在树脂与淋洗液之间的传质动力学也是个主要因素。另外增加拄长、提高温度、降低淋洗液速度和减少进样量等都可提高柱效，增加N值。4.4 分离度
分离度(R)表示组份峰在其顶点和基线上分离情况的总量度，即样品中二种组份离子蜂的中心距离
与二峰平均宽度的比值。
硝酸盐进行测定，算出平均值和标准差，结果显示两种方法的检测结果处于同一水平，但离子色谱简单快速，且可靠环保。刘晓松等[5]报道用离子色谱法和硝酸银滴定法测定考核样中的氯化物含量，得出了同样的结果。陶钢等[6]研究离子色谱法测定地表水中的阴离子。由于地表水中有各种能与淋洗液产生沉淀的物质．他们用固体碳酸钠处理水样，以百里酚酞变色指示终点；对碱性样品则用固体邻苯二甲酸中和以消除氢氧根峰的干扰，通过样品预处理，测得各离子的加标回收率92.5％～108.1％，提高了方法的准确度。
5.1.2 阳离子分析
陆幽芳等[7]研究了离子色谱法测定水中主要阳
R值较大说明分离度较好，当R＝1时，两种组份离子分开为98％。可以通过调整淋洗液的离子强度、流速、分离柱的长度和淋洗液与分离柱的分配关系等来改变R值。
以上几者关系是相互影响和相互有所制约的，在实际分析工作中要根据需要和具体条件进行适度地调整，以达到合理满意地效果。
离子，他们以20mmol/L盐酸为淋洗液，淋洗液流量1ml/min，测定方法的相关系数r>0.997，相对标
Ca2+分别为3.5和2.7 外，其余都小于准偏差除Mg2+、
1％ ，测定美国EPA合成水样，其误差均小于5％。袁挺侠等[8]进行了用离子色谱法与火焰原子吸收法测定钾、钠、钙、镁离子标准样品的实验对比，结果两种方法各离子的平均值和标准偏差都比较接近，从而确认了离子色谱法可准确测定钾、钠、钙、镁离子。5.2 卤素含氧酸
饮用水用氯气消毒会产生致癌的副产物三氯甲烷；一些发达国家普遍使用二氧化氯和臭氧作为饮用水消毒剂，但使用二氧化氯溶液对饮用水消毒会
伴随生成亚氯酸根(
)和氯酸根(
)；用次氯酸
)引入末级)。近年
浓度应小
盐(如漂白粉)溶液消毒，会将氯酸根(在的溴化物氧化为对人体有害的溴酸根(来的研究证明，
保局(EPA)要求用臭氧处理的饮用水中
5 离子色谱法在水质分析中的应用
5.1 主要阴阳离子
离子色谱法能使水中的主要阴阳离子能在8～15分钟连续测定完毕，很多国家的水质标准分析方
Cl、法都采用离子色谱法分析F、Li+、Na+、
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、、和
K+、Mg+、Ca+。等主要阴阳离子。我国、
GB8538-1998《饮用天然矿泉水标准检验方法》列入
了此法；我国建设部CJT206-2005版《水质标准与检验方法》也列入了此法；我国国家标准GB5750.1～5750.13-2006《生活饮用水标准检验方法》也列入了此法。
5.1.1 阴离子分析
万永平等[3]
报道离子色谱法同时测定水样中的、
、
、
和
，以3.5mmol/L Na2CO3和
1.0mmol/L NaHCO3混合溶液作为淋洗液，淋洗液流速为1.2mL/min。5种阴离子在各量程的测定线性范围
广，相关系数r>0.9990，对
、
、
、
和
的含量分别为0.6、50、0.2、2.0和15.0mg/L水样经6次进样分析结果的相对标准差均小于2％。高、中、低浓度的加标回收率分别在92.6％～106％。曾晓聪等[4]报道用化学法和离子色谱法同时对20个样品的64
处理后的饮用水中；用臭氧消毒会将水体中自然存
为潜在致癌物质，美国国家环
于10ug／L，故需要一种灵敏度高的检测方法。EPA 已经建议使用化学抑制型离子色谱法测定含氧卤素副产物。刘祖强等[9]报道了用离子色谱分析饮用水
中消毒副产物
、
，实验得出该方法的相关系
和3.2
，，用、
数r>0.999，高、中、低三种浓度的标准偏差均小于
5％，两种离子的捡出限分别为3.5
且只要氯离子浓度
用离子色谱法测定臭氧处理过的饮用水中的在线Ba、Ag
和H型预处理柱。降低了样品中
、
和金属离子的浓度，处理后的样品通过
生命科学仪器 2010 第8卷/6月刊
技术与应用
高效阴离子浓缩柱，用弱硼酸淋洗液将浓缩的阴离子洗脱至分离柱分离，抑制型电导检测器测定，结果令人满意。5.3 砷和铬
由于抑制电导检测器对五价砷有响应而对三价砷没响应，朱岩等[11]采用H2O2(22％)将As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ)，以2mmol/L Na2CO3和2mmol/L NaHCO3混合溶液为淋洗液，流速1.5ml/min，测定水中的总As(Ⅴ)，再用差减法计算As(Ⅲ)的含量。用原子吸收法检查测定As(Ⅲ)，得出该方法的转化率在99％左右。戚文彬等[12]提出用HPIC－AG4柱和用0.5mmol/L Na2CO3为淋洗液，流速为2.0ml/min，测定Cr(Ⅵ)，同时在0.01mol/LNaOH的介质中，用H2O2将Cr(Ⅲ) 氧化成Cr(Ⅵ)，然后测定总Cr，由此计算Cr(Ⅲ)的含量。5.4 氰和酚类
1997年，美国材料与试验协会(ASTM)已将离子色谱法确定为测定水中氰化物的标准分析方法。赵俐敏[13]用离子色谱法同时测定邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚，回收率96.8％～101.3％，相对标准偏差
技术的日益成熟，相信离子色谱法在水质监测方面有更加广泛的前景。
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结论和展望
离子色谱是目前水中多种阴离子同时测定的首选方法，它快速、灵敏而准确，是分析化学领域的一大突破。随着色谱技术的发展以及离子色谱联用
The principle of ion chromatography and its application in water quality analysis
Xiaoqing He
(SHANGHAI WATERWORKS MINHANG CO.,LTD.)
Abstract: Ion chromatography as a new analysis technique, developed rapidly in recent years。This article introduces the main ion chro-matography separation mechanism, a unique suppression and some chromatographic parameters of choice and reviews its application in water quality analysis
Key words: Ion chromatography; water quality analysis
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