离子色谱检测中常见的问题及对策

王 芳

(河北省水文工程地质勘查院 石家庄 050021)

我国是从20世纪80年代开始引进离子色谱仪，由于其简单、快速、结果精准以及一次进样可同时分析多种不同离子的特点，使得越来越广泛应用在各领域。

与此同时，在分析检测中常会由于某个操作或设置不当，导致分析结果受到影响。现以皖仪IC6000离子色谱仪为例，讨论离子色谱仪在分析过程中常见问题，并提出解决的对策。

1 常见问题及产生原因

1.1 压力异常

离子色谱压力出现异常现象，主要有以下三种情况。

无压力：出现无压力的现象，主要的产生原因有漏液、泵头内有空气或流动相不足、单向阀损坏或单向阀上粘附固体颗粒、柱塞杆折断、保险丝断或电源问题；当流动相流动正常但无压力时，有可能是压力传感器损坏。

压力持续偏高或不断上升：出现压力持续偏高或不断上升的现象，主要在于流速设定过高、保护柱或色谱柱筛板堵塞、流动相使用不当或有缓冲盐析出、色谱柱选择不当、进样阀损坏或堵塞、线路过滤器堵塞以及管路拧得过紧堵塞导致。为了防止压力过高，柱材要求用耐高压材料，并保证所使用的水质是符合要求的，以使色谱柱的使用寿命得以延长。

压力持续偏低或不稳定：在先排除系统漏液的可能性之后，打开排气阀对系统进行排气泡后，一般压力会逐渐上升并恢复正常。出现压力持续偏低或不稳定的现象，常见原因在于泵头进气、单向阀污染、流速设定过低、色谱柱选择不当、柱温过高、系统漏液以及柱塞密封圈损坏。

1.2 电导值异常

电导值异常，主要是离子色谱仪较长时间停机未用，当再次开机时发现电导值过高，仪器长时间不能平衡。

淋洗液中含有高电导物质：若水处理不纯或者药品不纯都有可能导致淋洗液电导值升高，此时应重新对水进行处理或者更换淋洗液。

色谱柱内吸附高电导物质：当遇此情况时，一般先后用去离子水和淋洗液对色谱柱进行冲洗15分钟，再反复用去离子水和淋洗液冲洗，可以使电导值下降。

电导池内有高电导物质：用30%硝酸溶液清洗电导池，再用去离子水冲洗干净即可。

1.3 漏液问题

若离子色谱系统出现漏液问题，一般主要有以下四种情形。

接头处漏液：接头处漏液产生的原因有接头处松动、接头磨损或者部件不匹配。

泵漏液：泵漏液也有可能是接头松动导致，但是不要拧得过紧；单向阀松动、泵密封以及排液阀损坏也都有可能导致泵产生漏液。

进样阀漏液：进样阀产生漏液的原因较多，比如转子密封损坏、定量环堵塞、进样口密封松动、进样针尺寸不合适、废液管堵塞或者产生虹吸。

检测器漏液：手接头处漏液以及废液管、流通池堵塞是主要原因。

1.4 保留时间漂移

常见的保留时间漂移问题基本是是有以下情况导致：柱温或室温产生变化、流动相组分发生改变或者选择不当、色谱柱未平衡、流速产生变化以及泵中存有气泡。

1.5 基线问题

基线漂移：可能是因为流动相不均匀而导致；还有可能是温度波动、电导池被污染或内有气泡以及流速变化的原因。

基线噪声：离子色谱系统内气泡、漏液、淋洗液未达平衡状态、过滤头堵塞、环境温度波动太大都有可能是基线噪声的原因。

1.6 峰形异常

常见的峰形异常有以下情况。

前沿峰和拖尾峰：这两种情况主要是由于柱塞板堵塞、色谱柱塌陷、柱外效应、干扰峰、平衡不足或不合适、重金属污染、样品溶剂选择不当、样品过载或柱温过低。

分叉峰：分叉峰则是由于保护柱或分析柱被污染，被测样品与流动相不相溶。

峰展宽：峰展宽的产生原因可能在于进样体积过大、检测池体积过大、保留时间过长或者样品过载。

峰变形：峰变形的原因一般是样品过载或被测样品选择不当。

鬼峰：鬼峰是指未想到会出现、多余的峰。鬼峰产生的原因有可能是进样阀残余峰、被测样品中的含未知物和色谱柱未平衡。

2 问题解决

2.1 被测样品前处理

样品在被检测前通过0.22 μm的滤膜进行过滤处理，同时在分析过程中，对未知浓度的样品进行稀释处理，以减少对色谱柱的污染和尽量避免柱压的升高。

样品通过合适的前处理，就能达到离子色谱分离目的。

2.2 系统内气泡的影响

淋洗液在使用前要经过脱气，若未经脱气或者脱气效果不好，就会含有大量空气，淋洗过程中就会产生气泡，对系统产生影响。

2.3 色谱柱的使用

使用保护柱：使用保护柱可以有效防止被测样品和淋洗液中的固体颗粒、杂质进入色谱柱，起到了保护色谱柱的作用。根据保护柱的污染情况定期清洗和更换保护柱，可以使色谱柱有效得到保护、延长使用寿命。

对色谱柱进行清洗：清洗色谱柱上残留的有机物，可使用高浓度丙酮进行清洗；对色谱柱进行低浓度淋洗液清洗，不能使用高浓度淋洗液是因为可能出现沉淀；去离子水不宜用来清洗色谱柱，若去离子水纯度不够，反而会使离子逐渐保留在色谱柱上。

淋洗液和被测样品过滤处理：淋洗液和被测样品在进样前通过0.22 μm的滤膜过滤。

2.4 离子色谱仪部件的影响

柱塞密封圈：高压密封圈磨损会导致密封不良，使得系统压力波动大。应定期更换密封圈，并且注意拆卸泵头前，防止将柱塞杆损坏。

手动进样阀：主要由于进样阀拧得过紧、样品太脏、针头损坏或者不使用离子专用针而导致的转子密封圈损坏，使得产生漏液现象。应在使用时注意保养转子密封圈，并且定期更换。手动进样阀还容易产生载样困难的问题，原因主要在于定量环被堵塞、进样器被污染或者阀位置没有扳到位。同样也应定期更换定量环和注意清洗进样器。

3 注意事项

3.1 色谱柱

色谱柱是离子色谱仪的核心，起着至关重要的作用。由于一些不当的操作造成色谱柱的损坏、失去分离能力，而很多时候这些损坏是不可逆、无法挽回的，所以色谱柱的保养和维护也就不得马虎。而当色谱柱长时间不使用时，一定要进行清洗并将柱两端密封，以防柱内填料干涸。

3.2 吸滤头

吸滤头发生堵塞，使得管路中产生气泡，影响色谱柱的分析过程和谱图的正常产生。应用5%～20%的稀硝酸溶液超声波清洗，然后再用蒸馏水清洗。同时，注意拆下吸滤头时不必将塑料管剪断。

3.3 单向阀

单向阀是由宝石球、抛光面和塑料垫片构成，宝石球与垫片之间易发生以下两种故障：宝石球粘附于塑料垫片，使得泵无法吸液或排液，流通不畅。应用针筒在单向阀出口抽气，使宝石球与垫片分离，然后拆下单向阀，用水超声清洗；宝石球或塑料垫片被污染导致密封性不良，使得系统压力波动变大。应拆下单向阀，用水超声清洗即可。

4 结论

通过在仪器稳定状态下对标样测量值是否在不确定度范围内的判断，可以认为对离子色谱常见问题的分析以及采取的措施是有效的，分析检测结果是准确可靠的。

在离子色谱仪的使用过程中，对淋洗液和被测样品的前处理、色谱柱的保养及维护、色谱系统的平衡稳定、各部件的清洗与更换以及吸滤头和单向阀的维护等方面均要予以重视。

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