CN115963221A - 一种多通道的离子色谱检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的一种包括用于进料分析样品的进料单元，与所述进料单元连接以将分析样品离子分离的分离单元，与所述分离单元连接以检测分析样品离子的电解抑制单元，和统计分析样品数据的数据采集单元；所述电解抑制单元包括电解抑制器以及碳酸盐去除装置，所述电解抑制器内设置有电导池，所述电导池内设置有电场用于电解分析废液，所述电导池设置有离子交换器，并在所述离子交换器的两侧设置有电场；所述离子交换器上设置有提高离子交换效率的改性离子交换树脂。本申请采用电解抑制器能够提高淋洗液再生的精确度，减少样品浓度变低对噪声的影响，进而提高色谱仪测量的精度。

Description

一种多通道的离子色谱检测系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种多通道的离子色谱检测系统及其方法。

背景技术

离子色谱是以离子交换树脂为固定相，并对极性可电离物质进行分离，用电导检测器连续检测柱后分离物质电导响应信号的一种色谱方法。离子色谱仪是基于离子交换树脂上可理解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间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。适用于亲水性阴阳离子的分离及定性定量分析。在水质分析领域具有广泛的用途。离子色谱仪全PEEK材质管路，其结构包括泵、柱温箱、检测器、离子色谱柱、多功能自动进样器、离子色谱抑制器以及化学工作站等。

目前，离子色谱多用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸和三氯乙酸的测定。目前在用于检测地下水中的水质检测过程中，由于待测样品流量在几微升每分钟的数量级时，会在系统性能上具有非常大的误差。如今采用的多通道离子色谱分析水质过程中，由于地下水的水质不同，所以在氢氧化钠淋洗液的浓度配比不同。现在采用的是电解抑制器，来调节氢氧化钠淋洗液的浓度配比，进而解决淋洗液与再生液的通道分离。

目前的电解抑制器对淋洗液的再生方式有三种，分别为通过电解分析废液产生H⁺和OH^-连续再生、通过外加水的方式电解再生以及通过外加化学试剂的方式电解再生。其中在应用在水质检测过程中大都采用的是通过电解分析废液连续再生。采用电解分析废液具有以下有益效果，其中可以连续再生不需外加再生液，并且抑制容量能过通过控制电流大小，使得淋洗液符合梯度淋洗要求，在使用过程中采用的恒电流驱动，不仅平衡快无需使用驱动设备(如泵或气瓶)。但是当样品水质中出现有机溶剂时，使得电解抑制器的的抑制能力下降，影响正常出峰，进而影响到离子色谱在测试过程中的精度。并且相应的，电解分析废液方法的噪声相对其它电解抑制器的再生方式稍大，随着样品浓度变低噪声影响越来越大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种多通道的离子色谱检测系统。

本发明所设计的多通道的离子色谱检测系统，包括用于进料分析样品的进料单元、与所述进料单元连接将分析样品离子分离的分离单元、与所述分离单元连接有检测分析样品离子的电解抑制单元、统计分析样品数据的数据采集单元；所述进样单元与所述分离单元之间连接有再生单元，所述再生单元还与所述电解抑制单元连接；所述电解抑制单元包括电解抑制器以及碳酸盐去除装置，所述电解抑制器内设置有电导池，所述电导池内设置有电场用于电解分析废液，所述碳酸盐去除装置设置有再生室，所述再生室中产生再生液用于淋洗液淋洗；所述再生单元包括再生捕获柱和与所述再生捕获柱连接的淋洗液发生器，所述再生捕获柱的一侧与所述再生室互相连接，所述再生捕获柱的另一侧与所述分离单元内的分离柱连接；所述电导池设置有离子交换器，并在所述离子交换器的两侧设置有电场；所述离子交换器供样品中钠离子通过；所述离子交换器上设置有提高离子交换效率的改性离子交换树脂。

通过采用上述技术方案，经过电解抑制单元后的待测液体在电导池内，并经过碳酸盐去除装置减少杂质影响，并进入再生捕获柱，与淋洗液发生器连接，通过控制电导池的电解率进行对淋洗液的比例调控，并显示在化学工作站的操作页面上。本申请能够对不同浓度梯度淋洗液的调节，并且实现循环，简化离子色谱液体流路，将淋洗液与再生液两通道分离，避免交叉污染，利于定量分析。由于离子色谱用于地下水中氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸和三氯乙酸的测定中，采用的是氢氧化钠淋洗液，并且通过电场使得钠离子穿过离子交换器以与氢氧离子结合以形成氢氧化钠淋洗液，并控制电场，实现不同浓度梯度淋洗液比例的调节，进而适应不同环境下水质的检测。

优选的，所述改性离子交换树脂包括氨基膦酸型鳌合树脂；所述氨基膦酸型鳌合树脂以R-NHCH₂P(O)(OH)₂为功能基，其中胺基提供螯合中心、磷酸基团中的-OH提供离子交换中心；当所述电导池两侧产生电场时，电导池中的钠离子与氨基膦酸型鳌合树脂发生螯合，进而吸附在氨基膦酸型鳌合树脂上；所述钠离子随电流变化发生吸附或解离。

通过采用上述技术方案，由于在电导池中两侧的电场影响下，氨基膦酸型鳌合树脂中主要以R-NHCH₂P(O)(OH)₂为功能基，其中胺基提供螯合中心、磷酸基团中的-OH提供离子交换中心并随两侧电场变化精确的控制吸附和解离的进程，进而更为有效的提高淋洗液浓度的配比，使得浓度的调节更为精确，从而减少电解分析废液方法中检测结果中噪声带来的影响，进一步提高检测装置的精准度。另外，氨基膦酸型鳌合树脂以R-NHCH₂P(O)(OH)₂为功能基，其中的R基团一般作为树脂的骨架结构并形成聚合物；并且可以选用吸附低油脂的树脂作为骨架，进而减少电解抑制器的的抑制能力下降，提高了地下水水质检测的精准性。

优选的，所述改性离子交换树脂包括三层结构，包括离子交换树脂本体以及复合在所述离子交换树脂本体上的左右两层离子交换树脂纤维。

通过采用上述技术方案，由于在电导池中发生离子交换时，电流的变化会导致树脂的强度降低，通过复合离子交换树脂纤维提高离子交换树脂的强度。并且离子交换树脂纤维是一种高效吸附材料，具有吸附动力学性能好、溶胀性好、机械强度大的特点，进而有利于通过电流变化，控制淋洗液再生的浓度，进而提高水质检测的精准性。

优选的，还包括有水质纯化单元，所述水质纯化单元连接在所述进样单元与所述再生单元之间；所述水质纯化单元包括第一提纯装置以及第二提纯装置；所述第一提纯装置内安装有供所述检测物体样品沉降的离心泵；所述第二提纯装置包括壳体以及可拆卸安装在壳体内的提纯柱和提纯池；所述提纯柱包括Ag柱、Ba柱的至少一种；所述提纯池包括硫脲标准液池、二氧化硫脲标准液池、乙腈分析纯池的至少一种。

通过采用上述技术方案，由于地表水、地下水、生活污水和工业废水具有大量不溶性杂质，会干扰到数据检测的结果，故目前都会在测试水质之前均会采用离心过滤等手段对水质中的不溶性物质进行分离。本申请中采用在离子色谱系统中加入水质纯化单元，只需进一次样水质原样即可对水质进行初步的提纯，提高检测的精准度。

由于地下水中会掺杂不同干扰测试结果的元素，需要及时对杂质进行清除，减少对测试结果的干扰。通过采用Ag柱对水质中的氯离子进行吸附，进而实现对水质中氯离子进行除杂，减少氯离子对溴酸盐和二氯乙酸测定的干扰；通过采用Ba柱对水质中的硫酸根离子进行吸附，进而实现对水质中硫酸根离子进行除杂，减少硫酸根离子对三氯乙酸测定的干扰。通过将硫脲(标准液)池和/或二氧化硫脲(标准液)池中的液体滴加在待测定的水质中，进而减少还原性离子对亚氯酸盐的测定结果偏低的影响；通过乙腈(分析纯)池中的液体滴加在待测定的水质中，进而减少亚硝酸盐对二氯乙酸测定的干扰。并且提纯装置进行可拆卸的设计，进而使得在多次使用过程中，进行更换，减少杂质元素对测量结果的干扰。

优选的，所述分离单元包括温度受控区以及用于分析样品离子分离的分离柱，所述温度受控区设置有加热元件。

通过采用上述技术方案，温度受控区通过加热元件控制分离柱的温度，进而提高分离柱的柱效，改善色谱峰的分离度，降低反压，缩短保留时间，保证水质分析结果的重复性；并且在水质分析过程中，亚硝酸盐会干扰到二氯乙酸的测定，通过改变温度受控区中的温度进而减少测定的误差。

优选的，所述电解抑制包括脱气装置，所述脱气装置与所述再生室连接；所述再生单元也包括脱气装置，所述脱气装置与所述再生捕获柱连接。

通过采用上述技术方案，由于待测液体流动过程中，会因溶解氧或空气进而形成气泡。当气泡进入检测器后会在色谱图上出现尖锐的噪音峰，进而影响数据；并且在再生室中通过电解得到的淋洗液中会产生氢气，进而也会干扰到测试结果。故本申请需要设置脱气装置提高测量的精准度。

优选的，一种多通道的离子色谱检测系统的检测方法，包括以下步骤，

水质纯化：将待分析样品放入所述水质纯化单元，首先通过离心泵进行分层，再抽滤得到上清液，滤纸孔径为1～3μm；再将所述上清液通过所述提纯装置；其中，所述上清液依次通过所述提纯装置内的Ag柱、Ba柱中的至少一根，并滴入所述硫脲池、二氧化硫脲池、乙腈池中的标准液的至少一种，所述滴入含量根据所述上清液计算，最后得到纯化水质

分析进样：所述纯化水质直接通入进样管，流入再生池经过氢氧化钠淋洗液进行清洗，并通过脱气装置进行吸气，得到标准待测液。

过柱分离：将所述标准待测液，通入所述分离柱，打开所述加热元件并控制保持所述分离柱在温度5℃-20℃，最后得到分离液。

电解抑制：将所述分离液通入电解抑制器，所述电解抑制器压强20-600psi，操作温度30℃-50℃，最后得到测试液。

除杂再生：将所述测试液通入所述碳酸盐去除装置后，一部分通入传导检测器进行检测，另一部分通入电导池通电，并通入所述再生捕获柱进行淋洗液再生。

数据采集：采集相应的传导性测试数据。

本申请中多通道的离子色谱检测系统，具有以下有益效果：

1.在本申请中，在用于地下水中氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸和三氯乙酸的测定中，采用的是氢氧化钠淋洗液，并且通过电场使得钠离子穿过离子交换器以与氢氧离子结合以形成氢氧化钠淋洗液，并控制电场，实现不同浓度梯度淋洗液比例的调节，进而适应不同环境下水质的检测。

2.在本申请中，改性离子交换树脂采用氨基膦酸型鳌合树脂氨基膦酸型鳌合树脂，有效的提高淋洗液浓度的配比，使得浓度的调节更为精确，从而减少电解分析废液方法中检测结果中噪声带来的影响，进一步提高检测装置的精准度；选用吸附低油脂的树脂作为骨架，进而减少电解抑制器的的抑制能力下降，提高了地下水水质检测的精准性。

3.在本申请中，采用离子交换树脂纤维作为离子交换树脂的改性，不仅吸附动力学性能好、溶胀性好、机械强度大的特点，并且有利于通过电流变化，控制淋洗液再生的浓度，进而提高水质检测的精准性。

附图说明

图1是本申请实施例中多通道的离子色谱检测系统的流程框图；

图2是本申请实施例中多通道的离子色谱检测系统的示意图；

图3是本申请实施例中电导池中离子交换树脂解离或吸附的示意图；

图4是本申请实施例中多通道的离子色谱检测系统的检测数据图；

图5是本申请对比例中多通道的离子色谱检测系统的检测数据图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

原料：

乙腈：CAS号(75-05-8)，色谱纯。

氢氧化钠:CAS号(1310-73-2)，优级纯，颗粒状。

硫脲:CAS号(62-56-6)，纯度：≥99％。

二氧化硫脲:CAS号(1758-73-2)，纯度：≥99％。

碳酸钠:CAS号(497-19-8)，纯度：≥99.9％，使用前需要在105℃士5℃烘干2-3h，并置于干燥器中保存。

碳酸氢钠:CAS号(144-55-8)，纯度：≥99.5％。使用前需要在常温置于干燥器中干燥24h。制备例：

氨基膦酸型鳌合树脂的合成：在本制备例中R-NHCH₂P(O)(OH)₂的R基团(R基团为聚苯乙烯系聚合物作为树脂的骨架结构，由于制备步骤相近，本制备例R基团以三乙烯环己烷为例)为三乙烯环己烷；准确称取100.0g三乙烯环己烷的聚合物，在温度50℃-60℃下，在氨气环境中，加入30.0g的2-氯乙醚反应3-6h，并在密闭环境下降温至室温，再继续通入甲醛气体，直至体系内为甲醛环境后；再加入60.0g磷酸晶体，继续加温直至80℃-90℃，反应5h，得到三乙烯环己烷的氨基膦酸型鳌合树脂。

氢氧化钠淋洗液:p(NaOH)＝1.53g/ml。准确称取100.0g氢氧化钠，加入100ml水，搅拌至完全溶解，于聚乙烯瓶中静置24h，密封保存3个月。

氢氧化钠溶液:p(NaOH)＝4g/L。称取1g氢氧化钠，用250ml水溶解。5.13氢氧化钠溶液:p(NaOH)＝0.004g/L。量取1.0ml氢氧化钠溶液，用水稀释至1L。

氯酸盐标准液:p(ClO:)＝1000mg/L。准确称取0.1290g氯酸钠，用少量水溶解后移入100ml容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀，转移至试剂瓶中，4℃以下冷藏保存，可保存4个月。亦可购买市售有证标准溶液。

亚氯酸盐标准液:p(CIO；)～1000mg/L。准确称取0.1680g亚氯酸钠，用少量氢氧化钠溶液溶解后移入100ml容量瓶，用氢氧化钠溶液稀释定容至标线，混匀，转移至试剂瓶中，4℃以下冷藏避光保存，可保存4个月，使用前需进行标定。

溴酸盐标准液:p(BrO:)＝1000mg/L。准确称取0.1170g溴酸钠，用少量水溶解后移入100ml容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀，转移至试剂瓶，4℃以下冷藏保存，可保存4个月。

二氯乙酸标准液:p(DCAA)＝1000mg/L。准确量取0.641ml二氯乙酸，用少量水稀释后移入1000ml容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀，转移至试剂瓶中，4℃以下冷藏保存，可保存4个月。

三氯乙酸标准液:p(TCAA)＝1000mg/L。准确称取0.1010g三氯乙酸，用少量水溶解后移入100ml容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀，转移至试剂瓶中，4℃以下冷藏保存，可保存4个月。

混合标准中间液。

准确量取5.00ml氯酸盐标准液，适量(约2.00ml)标定后的亚氯酸盐标准液，2.00ml溴酸盐标准液、5.00ml二氯乙酸标准液和10.0ml三氯乙酸标准液于100ml容量瓶，用氢氧化钠溶液定容至标线，混匀，其中ClO₃ ^-、ClO₂ ^-,、BrO₃ ^-、DCAA和TCAA浓度分别为50.0mg/L、20.0mg/L、20.0mg/L、50.0mg/L和100mgL，转移至试剂瓶，4℃以下冷藏避光保存，可保存14d。

混合标准使用液。准确量取10.0ml标准物质混合中间液于100ml容量瓶,用氢氧化钠溶液(5.13)稀释定容至标线，混匀，其中ClO₃ ^-、ClO₂ ^-,、BrO₃ ^-、DCAA和TCAA浓度分别为5.00mg/L、2.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L和10.0mg/L，转移至试剂瓶，4℃以下冷藏避光保存，可保存7d。

氢氧根淋洗液:c(OH)＝50mmol/L。准确量取5.20ml氢氧化钠淋洗液液于2000ml容量瓶，用水稀释定容至标线，混匀后立即转移至淋洗液瓶中，可加氮气保护，以缓解碱性淋洗液吸收空气中的CO,而失效。由梯度泵自动稀释至所需浓度。

实施例：

实施例

一种多通道的离子色谱检测系统包括进料单元、水质提纯单元、再生单元、分离单元、电解抑制单元以及数据采集单元。

其中，参照图1，进样单元用于进料分析样品，将进料样品稳定的注入离子色谱仪当中；水质提纯单元用于地下水的测试之前的预处理；再生单元用于淋洗液的再生进而有利于利于定量分析；分离单元用于将分析样品离子分离；电解抑制单元用于再生液的产生；数据采集单元用于统计分析样品数据。

具体的参照图2，在本申请实施例中，进样单元与分离单元之间连接有再生单元，再生单元还与电解抑制单元连接；电解抑制单元包括电解抑制器以及碳酸盐去除装置，电解抑制器内设置有电导池，电导池内设置有电场用于电解分析废液，碳酸盐去除装置设置有再生室，再生室中产生再生液用于淋洗液淋洗；再生单元包括再生捕获柱和与再生捕获柱连接的淋洗液发生器，再生捕获柱的一侧与再生室互相连接，再生捕获柱的另一侧与分离单元内的分离柱连接。

其中在本申请实施例中，淋洗液发生器产生的氢氧化钠溶液的浓度由加到钠离子电解槽和氢氧化钠发生室上的电流和通过氢氧化钠发生室的水的流速决定。因此，在一个给定的流速，并控制施加电流就能精密产生所需浓度的氢氧化钠淋洗液。施加电流和所产生的氢氧化钠浓度之间存在非常好的线性关系。

另外，电导池中设置有离子交换器，并在所述离子交换器的两侧设置有电场，其中电场的电压根据电导池中的离子传递效率控制。并且离子交换器只供样品中钠离子通过，离子交换器上设置有提高离子交换效率的改性离子交换树脂。

具体的，在本申请中改性离子交换树脂的主要成分具体为氨基膦酸型鳌合树脂，并发现以氨基膦酸型鳌合树脂作为离子交换树脂能有效控制离子的传递，进一步使得电流与所产生的氢氧化钠浓度之间存在近乎完美的线性关系。

在本申请实施例中氨基膦酸型鳌合树脂具体是以R-NHCH₂P(O)(OH)₂为功能基，胺基提供螯合中心，磷酸中的-OH提供离子交换中心；当所述电导池两侧产生电场时，电导池中的钠离子与氨基膦酸型鳌合树脂发生螯合，进而吸附在氨基膦酸型鳌合树脂上。具体可逆反应参照下图。

注：M²⁺为氢离子加金属离子

根据所示的化学式中R基团一般为聚苯乙烯系聚合物，并以此为骨架形成树脂结构。其中R基团可以为三乙烯环己烷、乙二醇二甲基丙烯酸酯、苯乙烯、二乙烯苯等共聚物或酚醛树脂。本申请实施例中采用的是三乙烯环己烷为主体骨架，并且根据相似相溶原理，水质中的微量有机油脂可以通过氨基膦酸型鳌合树脂进行吸附，进而增加地下水水质检测的精准度。

并且由于氨基膦酸型鳌合树脂在表面和孔道中的与水溶液中钠离子发生配位作用，并且配位作用的作用力强于氢氧根离子结合的作用力。因此，在吸附过程中，负载钠离子的离子交换树脂上钠离子会随电导池的电流与氨基膦酸型鳌合树脂发生吸附。

根据图1中的化学反应式可得到钠离子随电流变化与氨基膦酸型鳌合树脂发生吸附或解离。其中电导池中离子交换树脂解离或吸附的示意图参照图3。并且在改性离子交换树脂中包括有三层结构，具体为离子交换树脂本体以及复合在所述离子交换树脂本体上的左右两层离子交换树脂纤维。由于在电导池中发生离子交换时，电流的变化会导致树脂的强度降低，通过复合离子交换树脂纤维提高离子交换树脂的强度。并且离子交换树脂纤维是一种高效吸附材料，具有吸附动力学性能好、溶胀性好、机械强度大的特点，进而有利于通过电流变化，控制淋洗液再生的浓度，进而提高水质检测的精准性。

多通道的离子色谱检测系统还包括有水质纯化单元。参照图1，水质纯化单元连接在进样单元与再生单元之间，水质纯化单元包括第一提纯装置以及第二提纯装置。具体的，第一提纯装置内安装有供检测物体样品沉降的离心泵，第二提纯装置包括壳体以及可拆卸安装在壳体内的提纯柱和提纯池。

在本实施例中，第一提纯装置内安装的离心泵表示为IH80-65-125A，即公称直径80mm、出口公称直径65mm、叶轮名义直径125mm、叶轮外径一次切割，并且采用的是离子色谱仪的同步供电。第二提纯装置设置有壳体以及安装在壳体内的样品池，并且在壳体内可拆卸安装有提纯柱和提纯池，经过第一提纯装置的样品会通过提纯住进入样品池，再通过提纯池中的标准液滴入样品池，减少水质其他物质对最终检测结果的影响。故在本申请中采用在离子色谱系统中加入水质纯化单元，只需进一次样水质原样即可对水质进行初步的提纯，提高检测的精准度。其中，提纯住采用的是Ag柱、Ba柱，并且均采用1cc的规格；提纯池包括硫脲标准液池、二氧化硫脲标准液池、乙腈分析纯池(其中标准液及分析纯的浓度见原料和制备例)。在测试过程中通过采用Ag柱对水质中的氯离子进行吸附，实现对水质中氯离子进行除杂，减少氯离子对溴酸盐和二氯乙酸测定的干扰；通过采用Ba柱对水质中的硫酸根离子进行吸附，实现对水质中硫酸根离子进行除杂，减少硫酸根离子对三氯乙酸测定的干扰。通过将硫脲(标准液)池和/或二氧化硫脲(标准液)池中的液体滴加在待测定的水质中，进而减少还原性离子对亚氯酸盐的测定结果偏低的影响；通过乙腈(分析纯)池中的液体滴加在待测定的水质中，进而减少亚硝酸盐对二氯乙酸测定的干扰。

参照图1，分离单元包括分离柱和柱温箱，并且柱温箱中设置有温度受控区，并通过控制温度受控区内的加热元件来控制分离柱的温度，。不仅能够提高分离柱的柱效，改善色谱峰的分离度，降低反压，缩短保留时间，保证水质分析结果的重复性；并且在水质分析过程中，亚硝酸盐会干扰到二氯乙酸的测定，通过改变温度受控区中的温度进而减少测定的误差。

参照图1和图2，电解抑制单元与再生单元均包括脱气装置，并且脱气装置与再生室连接，脱气装置与再生捕获柱连接。具体的，脱气装置中，输入电压为200─240V，输入电流为2.5A，并无超载离子色谱总功率，脱气油量22+2mL，脱气效率≥95％。

具体的，关于其他结构的流体来连接，在本申请中一些系统部件可以包括用于形成流体通道的流体连接器，其中流体连接器的规格为螺纹阴性入口以及出口流体连接端口。其中具体也包括再生捕获柱，脱气装置，以及电解抑制器的几个部件以及碳酸盐移除装置也具有额外组的螺纹阴性入口以及出口流体连接端口用于它们的再生室。并且每个端部具有螺母和小孔聚醚醚酮(PEEK)管进而可选择地用于将各种部件连接在一起。

采用本申请实施例中的多通道离子色谱检测系统对某日某地的地下水的监测数据为例，参照图4，得到氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸和三氯乙酸的测定相关的图谱。

对比例

对比例

与上述实施例不同的是未采用上述实施例结构的多通道离子色谱检测系统，参照图4，对实施例中某日某地的同一采集的地下水的监测为例，得到氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸和三氯乙酸的测定相关的图谱。

经过实施例与对比例的分析得到，本申请中多通道离子色谱检测系统能减少噪声的影响，进而提高检测数据的精准性。

应用例

一种多通道的离子色谱检测系统，其方法包括以下步骤：

S1、分析进样：取地下水5ml，作为分析样品，并将分析样品打入进样单元，通过进样针打入仪器。在本申请实施例中，用于地下水水质检测的进样针，其中针管采用硼酸玻璃精确制造，柱塞由涂铝的聚四氟乙烯制造，并且配有精密的聚四氟乙烯密封装置，并且该密封装置具有很强的灵活性，允许相同容量进样针间的玻璃针管和柱塞间互换，进而增加进样待测准确性。

S2、水质纯化：通过进样的水质分析样品进入水质纯化单元，首先进入第一提纯装置，通过上述型号的离心泵进行分层，再抽滤得到上清液，滤纸孔径为1～3μm。再通过进样管进入第二提纯装置，并进入提纯住。其中提纯柱包括Ag柱、Ba柱，并采用上述实施例规格的Ag柱和Ba柱进行纯化；并在第二提纯装置的样品池内，滴入硫脲池、二氧化硫脲池、乙腈池中的标准液(标准液的浓度配比以及制备过程，见制备例)，其中滴加含量为测试过程中的矫正含量，以提高测试的准确性，最后得到纯化水质。

S3、再生脱气：纯化水质流入再生池经过氢氧化钠淋洗液(淋洗液浓度梯度通过测试结果数据进行调节)进行清洗，并通过脱气装置进行脱气，得到标准待测液。

S4、过柱分离：将标准待测液，通入分离柱，打开柱温箱，通过加热元件并控制保持分离柱在温度5℃-20℃，最后得到分离液。

S5、电解抑制：将分离液通入电解抑制器，电解抑制器压强20-600psi，操作温度30℃-50℃，最后得到测试液。

S6、除杂再生：将测试液通入电解抑制器并进入电导池，再通入碳酸盐去除装置，将碳酸盐去除装置纯化后进入再生室，并根据淋洗液浓度标准，通向再生捕获柱进行淋洗液再生。

S7、数据采集：将测试液通过传导性检测器，采集相应的传导性测试数据，并统计在分析工作站上进行判断分析。

在地下水水质分析过程中，水质中可能有有机物或者低油脂的掺杂。由于无法保证地下水的水质中是否会因为有机物或者低油脂影响检测结果。故在本申请实施例中，可以根据检测结果中判断是否进行预处理，在S1分析进样前，采用C18或RP预处理柱中进行处理，减少分析过程中的误差。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多通道的离子色谱检测系统，其特征在于，包括：

用于进料分析样品的进料单元，

与所述进料单元连接以将分析样品离子分离的分离单元，

与所述分离单元连接以检测分析样品离子的电解抑制单元，和

统计分析样品数据的数据采集单元；

所述进样单元与所述分离单元之间连接有再生单元，所述再生单元还与所述电解抑制单元连接；

所述电解抑制单元包括电解抑制器以及碳酸盐去除装置，所述电解抑制器内设置有电导池，所述电导池内设置有电场用于电解分析废液，

所述碳酸盐去除装置设置有再生室，所述再生室中产生再生液用于淋洗液淋洗；

所述再生单元包括再生捕获柱和与所述再生捕获柱连接的淋洗液发生器，所述再生捕获柱的一侧与所述再生室互相连接，所述再生捕获柱的另一侧与所述分离单元内的分离柱连接；

所述电导池设置有离子交换器，并在所述离子交换器的两侧设置有电场；

所述离子交换器供样品中钠离子通过；

所述离子交换器上设置有提高离子交换效率的改性离子交换树脂。

2.根据权利要求1所述的多通道的离子色谱检测系统，其特征在于，所述改性离子交换树脂的包括氨基膦酸型鳌合树脂；

所述氨基膦酸型鳌合树脂以R-NHCH₂P(O)(OH)₂为功能基，其中，胺基提供螯合中心、磷酸基团中的-OH提供离子交换中心；

向所述电导池两侧施加电场，电导池中的钠离子与氨基膦酸型鳌合树脂发生螯合，进而吸附在氨基膦酸型鳌合树脂上；

所述钠离子随电流变化发生吸附或解离。

3.根据权利要求2所述的多通道的离子色谱检测系统，其特征在于，所述改性离子交换树脂包括三层结构，包括离子交换树脂本体以及复合在所述离子交换树脂本体上的左右两层离子交换树脂纤维。

4.根据权利要求1所述的多通道的离子色谱检测系统，其特征在于，还包括有水质纯化单元，所述水质纯化单元连接在所述进样单元与所述再生单元之间；

所述水质纯化单元包括第一提纯装置以及第二提纯装置；

所述第一提纯装置内安装有供所述检测物体样品沉降的离心泵；

所述第二提纯装置包括壳体以及可拆卸安装在壳体内的提纯柱和提纯池；

所述提纯柱包括Ag柱、Ba柱中的至少一种；

所述提纯池包括硫脲标准液池、二氧化硫脲标准液池、乙腈分析纯池的至少一种。

5.根据权利要求1所述的多通道的离子色谱检测系统，其特征在于，所述分离单元包括温度受控区以及用于分析样品离子分离的分离柱，所述温度受控区设置有加热元件。

6.根据权利要求5所述的多通道的离子色谱检测系统，其特征在于，所述电解抑制包括脱气装置，所述脱气装置与所述再生室连接；所述再生单元也包括脱气装置，所述脱气装置与所述再生捕获柱连接。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的多通道的离子色谱检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤，

水质纯化：将待分析样品放入所述水质纯化单元，首先通过离心泵进行分层，再抽滤得到上清液，滤纸孔径为1～3μm；再将所述上清液通过所述提纯装置；其中，所述上清液依次通过所述提纯装置内的Ag柱、Ba柱中的至少一根，并滴入所述硫脲池、二氧化硫脲池、乙腈池中的标准液的至少一种，所述滴入含量根据所述上清液计算，最后得到纯化水质。

分析进样：所述纯化水质直接通入进样管，流入再生池经过氢氧化钠淋洗液进行清洗，并通过脱气装置进行吸气，得到标准待测液。

过柱分离：将所述标准待测液，通入所述分离柱，打开所述加热元件并控制保持所述分离柱在温度5℃-20℃，最后得到分离液。

电解抑制：将所述分离液通入电解抑制器，所述电解抑制器压强20-600psi，操作温度30℃-50℃，最后得到测试液。

除杂再生：将所述测试液通入所述碳酸盐去除装置后，一部分通入传导检测器进行检测，另一部分通入电导池通电，并通入所述再生捕获柱进行淋洗液再生。

数据采集：采集相应的传导性测试数据。

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