许根明
摘要:离子色谱法属于一种高效液相色谱法,因具有检测高效、便捷及灵敏度高等优势而广泛应用于水质、食品、药物以及职业卫生等公共卫生领域。本文主要阐述了离子色谱法的分离机理及最新研究進展,并对其在职业卫生检验工作中的应用进行了分析和论述,以供业内人士交流之用。
关键词:离子色谱法 职业卫生 检测
中图分类号:O657.75 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)16-0041-02
离子色谱法(Ion chmmatograph,IC)源于上世纪70年代,由美国学者SMALL等人基于离子交换色谱法的科研基础上研发的一种全新液相色谱技术。该种技术自问世以来,便因其独具的优势而广泛应用于分析化学的各个领域,而随着科研技术的进步,离子色谱法也取得了相应的发展。
1 简析离子色谱法的分离机理
IC法基于三种分离机制,简析如下。
1.1 离子交换色谱法
分离极性和部分弱级性化合物是基于流动相带着组分电离生成的离子通过离子交换树脂时,离子交换基团之间的离子交换过程。这种分离方式主要依赖于组分离子对树脂亲合力的差异性,可用于分离有机、无机阴离子和阳离子的临床研究。
1.2 离子排斥色谱法
分离极性和部分弱级性化合物是基于电介质与非电介质对离子交换剂吸、斥力额差异性而达到被分析物之间离子相互分离的目的。这种分离方式主要依赖于存在被分析物之间的三种不同作用,即Donnan排斥、空间排斥及吸附作用,可应用于弱有机酸和无机酸的分离研究。
1.3 流动相离子色谱法
分离极性和部分弱级性化合物主要是依托于被分析物在分析柱上说产生的吸附作用。具体而言,分析柱如何选择离子是由流动相的组成结构及其浓度所决定的,该种离子分离法中所应用的流动相中不仅有有机改进剂的参与,还有入离子对试剂的融合。适用于分离表面活性阴离子、阳离子及过渡金属络合物的临床研究。
2 简述离子色谱法的研究进展
离子色谱由H.Small等人通过成功解决了电导检测器连续检测分离柱流出物的难题而首次被提出。随着化学研究的深入,离子色谱发展较快,已经作为实验室中常规分析手段广泛应用各项化学研究,主要体现在:①高性能色谱柱的研制和应用。为了增强离子色谱功能性,开发出了高性能离子色谱柱;为了延长离子色谱柱寿命,增强其抗污染性能,运用特殊离子交换材料。②引进电解氢氧根淋洗液发生器和电解抑制器,将水介质纳入试剂范畴。③采用整体式固定相并用高流速淋洗液洗点。④于卫生检测工作中联合新的检测手段,强化检验功能。
3 论述离子色谱法在职业卫生检测中的应用
IC法广泛应用于水质、食品、药物以及职业卫生等公共卫生领域。下文主要探讨的是离子色谱法在职业卫生检测中的应用。
3.1 国外离子色谱测定方法的应用情况
在西方国家,离子色谱法研究进展较快,广泛应用于职业卫生检验工作中,为规范化离子色谱法的应用范围,美国职业安全与健康国家研究于1994年出版了离子色谱法分析手册。其中例举出了甲酸、氯乙酸、氨基乙醇化合物、有机砷、二氧化硫等化和物质的离子色谱分析测定防范。而美国职业安全健康署也开发相关醒目研究了车间空气中含有的二氧化硫、磷化氢及二氧化碳等常见成分的例子色谱检验方法。
3.2 国内离子色谱测定方法的应用
我国卫生部于《GBZ/T160--2004工作场所空气中有毒物质的测定》中明确规定了对于工作场地空气中硫化物、氟化物、氯化物、羧酸类化合物等有毒物质的测定方法,均采用离子色谱测定方法。被测试样本装入已有5毫升洗手液的多孔玻板吸收管,以每分钟1升的流量持续采集样本15分钟,而后静置待其分离。这之中应用的吸收液即应用于离子色谱分析法中的淋洗液,主要由碳酸钠和碳酸氢钠组成。
我国开始将离子色谱法应用于卫生检验可追溯至上世纪九十年代中叶,早在1995年我国便有学者就开始研究车间空气中草酸的含量极其离子色谱测定分析方法。该法主要是先行应用聚氯乙烯纤维滤膜采集车间中的草酸粉尘,而后经离子水溶解,采用多孔吸收管手机草酸蒸汽,最后应用离子色谱仪予以分离和定量分析。该方法现今已经应用于车间卫生检验工作中,主要用来检测车间空气中草酸是否合乎卫生标准,应用效果良好。
曾有学者针对空气中含有的SO2成分采用两种方式予以检测,其一为分光法,其二为本文所讲述的离子色谱法。分管法错做步骤依据常规步骤进行。离子光谱法所引用的吸收液主要由氧化氢和盐酸组成,运用氧化反应将二氧化硫转化为硫酸,而后运用离子色谱法测定吸收液中SO42-的含量,一次为依据来计算空气中二氧化硫的含量。另有学者还应用离子色谱法测定了硫酸。操作步骤如下:首先应用聚氯乙烯滤膜将空气中的硫酸采集入内,而后在将滤膜置入离子水中加速其溶解,接而用离子色谱仪测定溶解液中硫酸盐的含量。为保留时间定性,峰高和面积定量,最后将硫酸盐的含量换算成硫酸的含量即可。
3.3 我国离子色谱法在职业卫生检测工作中的应用现状
现阶段,我国工作场所空气中有毒物质检测方法较多,离子色谱法仅为其中之一。例:空气中的金属及其化合物检测多应用原子光谱法、分光光度法及个别有电化学法等,而空气中的非金属及其化合物测定多采用分光光度法及原子光谱法,较少应用;离子色谱法。由此可以看出,离子色谱法在职业卫生检验中应用程度和范围远远不够,对于测定空气中的金属及其化合物还是过度依赖于传统的分光光度法,但是既往研究证明,该种方法虽然应用技术成熟,但是却具有采样繁琐、灵敏度低、易受干扰等明显不足。为了普及离子色谱法在工作场地空气质量检测中的应用,应当适当加紧开展对工作场所空气中有毒物质离子色谱检测方法的研究。
4 结语
综上所述,本文主要探讨了当前离子色谱法在我国个领域的应用情况,但是可以发现,虽然该种方法于多年研究中取得一定进展,但是在我国职业卫生检测方法中应用尚少,提示我国科研方面对于此种化学检验方法应当加大研制力度。
参考文献
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