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摘要：离子色谱是利用阴（阳）离子交换树脂实现物质分离检测的手段，对水质中的痕量元素检测具有明显的优势，不仅能够准确进行检测，检测时间也较短。水质对于电厂的运行至关重要，直接对电厂的运行稳定性和安全性产生影响。本文首先对离子色谱进行分析，进而对离子色谱在电厂水质分析中的应用进行分析介绍，以期更好地促进离子色谱在电厂中的应用。
关键词：离子色谱；电厂用水；水质检测
1引言
在电厂运行过程中，水扮演着重要的作用，不仅为一些动力设备提供必要的能源，也是一些热力设备的冷却介质。电厂运行时，基本上所有的热力设备中都有水或者蒸汽流通，因此，水质的优劣直接影响着火电厂的安全、稳定和经济效益。在运行过程中，由于水质的不符合规定标准，会严重影响设备的寿命、出现设备结垢、腐蚀、积盐等问题，甚至会造成设备的严重损害，影响电厂内设备的稳定运行，给电厂带来直接的经济损失。因此，在设备供水之前，需要对供水进行必要的处理，保证水质达到规定的标准要求，为设备的运行保驾护航。因此，电厂进行水处理工作对于电厂的经济效益具有重要的影响。
水质快速、准确地监测是保证电厂热力设备安全稳定运行的关键。水中含有F-、Cl-、NO3-、SO42-等阴离子，另外还含有Na+、NH4+、K+、Mg2+等阳离子。电厂是用水大户，同时对于水质的要求也比较严格。目前，离子色谱法在水质分析中已用于监测给水、蒸馏水、水蒸气和冷却水中的杂质等多项重要指标，尤其是用于其他方法难以测定的PK小于 7 的阴离子以及浓度很低的阴阳离子。本文主要对离子色谱技术进行介绍，并对离子色谱技术在电厂水质检测中的应用进行分析。
2离子色谱仪概述
色谱法根据物质在两相中的停留时间不同从而实现分离，并对每种物质种类和含量进行测试的方法。按照流动相的不同，可以分为气相色谱和液相色谱。气相色谱流动相为气体，而液相色谱为液体。色谱方法操作简单，是当前实验室发展的重要方向。
离子色谱以低交换容量的离子交换树脂为固定相，对离子性物质进行分离。用电导检测器连续检测出流出物电导的变化。离子色谱的检测器可分为电化学检测器和光学检测器两大类，电化学检测器由电导、直流安培、脉冲安培和积分安培等组成，光化学检测器包括紫外-可见和熒光。主要用于检测水质的F-、Cl-、NO3-、SO42-等阴离子，另外还含有Na+、NH4+、K+、Mg2+等阳离子。离子色谱应用特点主要包括：快速方便、灵敏度高、分离柱稳定性好等。
3离子色谱技术在电厂水质分析中的应用
（1）无机阴离子的检测
无机阴离子检测是发展最早，也是较为成熟的离子色谱检测方法。包括水样中的卤素阴离子及硫酸根、氰根等阴离子。广泛应用与饮用水的监测、废水水质排放检测。无机阴离子交换柱通常采用带有季胺功能团的交换树脂或其他类似物质。常用的淋洗液为碳酸钠和碳酸氢钠按一定比例配置而成的稀溶液。改变淋洗液的组成可以适当调节阴离子的保留时间和出峰顺序。
（2）无机阳离子检测
无机阳离子的检测方法和阴离子的检测方法基本类似，不同之处是采用磺酸基阳离子树脂，常用的淋洗液系统是酒石酸/二甲基吡啶酸系统，可用于分析常见的水质中的阳离子。
（3）腐蚀性离子的监测
电厂运行过程中，离子色谱分析常用来评价和分析腐蚀性和非腐蚀性的离子侵入，可以用于判定电厂水质的腐蚀性。无机阴阳离子的侵入对于电厂运行而言，影响较大，在一定程度上影响电厂的安全运行。通常建议和采用的水汽质量标准为：锅炉汽包压力在 12.7- 15.8MPa，氯离子含量≤2mg/L；锅炉汽包压力在15.9- 19.3MPa，氯离子含量≤0.5mg/L。另外，对于硫酸根和甲酸、乙酸等小分子有机酸的含量控制，则应密切监控，便于防止热力系统的腐蚀和在含量异常波动时查找原因。
通过分析火电厂有害离子含量的分析数据可以看出，近几年来，有害离子均被控制在较低的范围内，有效地避免了对于热力系统的损害。但也存在有害离子超标的情况，如果水质存在异常，应及时对水质进行离子色谱检验，通常与氢电导率在线检测结果一起综合判定汽水品质发生异常的原因。
（4）常规水质分析中的应用
在电厂水质分析中，传统的检测方法不仅费时，而且对于痕量物质的检测存在较大的局限性。离子分析色谱技术是传统检测方法的有力补充，离子色谱可同时测量 μg/L 至 mg/L 级的多组分阴、阳离子含量，而且准确、快速。即使低 μg/L 分析，也无需浓缩富集，便可直接采用大体积进样的方法，分析时间也只需几分钟到几十分钟。
在进行水汽样品中痕量阴离子的分析时，样品在采集与分析的过程中极易受到污染，由于水汽样品中的阴离子含量在 μg/L 级范围，污染对分析结果的准确度会带来严重影响。每一件容器、试剂以及每一个分析步骤都是潜在的污染源，且浓度越低影响越严重。因此，为了得到准确的分析结果，对样品采集、存储和分析的各个环节都应给予足够的重视，避免污染。在选定离子色谱仪后，水汽样品中痕量阴离子分析结果的准确程度除了与分析方法有关外，还与样品的采集、淋洗液以及进样器用滤膜的质量等因素密切相关。
4离子色谱注意事项
（1）由阴离子换做阳离子时的操作
首先用纯水对更换下的阴离子柱和保护柱进行冲洗，流速为2.5ml/min，冲洗20min.。利用阳离子淋洗液对泵和六通阀进行冲洗，流速2.5ml/min，冲洗10min。其次，接上保护柱和分离柱，以流速为1.0ml/min，冲洗10min.。最后安装检测器，平衡1h。
（2）淋洗液、再生液和冲洗液需要定期更换
容器用水冲洗后，再用甲醇/水或丙酮/水冲洗。为避免冲洗液的不彻底，在淋洗液中加入 5% 的甲醇或丙酮，由于 CO2会影响 碳酸钠-碳酸氢钠的平衡（使淋洗液变弱），淋洗液瓶要加装 CO2吸收器。另外，为防止流路中产生气泡，配置淋洗液时先对水进行脱气。
5结语
为了热力设备的防腐以及发电机的安全运行，监测这些组分的种类和含量是一项十分重要的工作。离子交换色谱法在电厂水质分析中的运用可以解决其给水、除盐水、蒸馏水、蒸汽水和冷却水等许多高纯水样品测定的实际问题，方法简单、快速、高效、准确。
参考文献：
[1]裴伊娜. 离子色谱法在火力发电厂汽水品质测定中的应用[J]. 科技创新与应用，2016（29）：283-284.
[2]李宏伟. 离子色谱技术在火电厂水汽监督方面的应用[J]. 中国化工贸易，2015，7（32）.
[3]郑镇平. 离子色谱法和导数原子吸收光谱法在水质分析中的应用研究[J]. 化工管理，2017（2）.
关键词：离子色谱；电厂用水；水质检测
1引言
在电厂运行过程中，水扮演着重要的作用，不仅为一些动力设备提供必要的能源，也是一些热力设备的冷却介质。电厂运行时，基本上所有的热力设备中都有水或者蒸汽流通，因此，水质的优劣直接影响着火电厂的安全、稳定和经济效益。在运行过程中，由于水质的不符合规定标准，会严重影响设备的寿命、出现设备结垢、腐蚀、积盐等问题，甚至会造成设备的严重损害，影响电厂内设备的稳定运行，给电厂带来直接的经济损失。因此，在设备供水之前，需要对供水进行必要的处理，保证水质达到规定的标准要求，为设备的运行保驾护航。因此，电厂进行水处理工作对于电厂的经济效益具有重要的影响。
水质快速、准确地监测是保证电厂热力设备安全稳定运行的关键。水中含有F-、Cl-、NO3-、SO42-等阴离子，另外还含有Na+、NH4+、K+、Mg2+等阳离子。电厂是用水大户，同时对于水质的要求也比较严格。目前，离子色谱法在水质分析中已用于监测给水、蒸馏水、水蒸气和冷却水中的杂质等多项重要指标，尤其是用于其他方法难以测定的PK小于 7 的阴离子以及浓度很低的阴阳离子。本文主要对离子色谱技术进行介绍，并对离子色谱技术在电厂水质检测中的应用进行分析。
2离子色谱仪概述
色谱法根据物质在两相中的停留时间不同从而实现分离，并对每种物质种类和含量进行测试的方法。按照流动相的不同，可以分为气相色谱和液相色谱。气相色谱流动相为气体，而液相色谱为液体。色谱方法操作简单，是当前实验室发展的重要方向。
离子色谱以低交换容量的离子交换树脂为固定相，对离子性物质进行分离。用电导检测器连续检测出流出物电导的变化。离子色谱的检测器可分为电化学检测器和光学检测器两大类，电化学检测器由电导、直流安培、脉冲安培和积分安培等组成，光化学检测器包括紫外-可见和熒光。主要用于检测水质的F-、Cl-、NO3-、SO42-等阴离子，另外还含有Na+、NH4+、K+、Mg2+等阳离子。离子色谱应用特点主要包括：快速方便、灵敏度高、分离柱稳定性好等。
3离子色谱技术在电厂水质分析中的应用
（1）无机阴离子的检测
无机阴离子检测是发展最早，也是较为成熟的离子色谱检测方法。包括水样中的卤素阴离子及硫酸根、氰根等阴离子。广泛应用与饮用水的监测、废水水质排放检测。无机阴离子交换柱通常采用带有季胺功能团的交换树脂或其他类似物质。常用的淋洗液为碳酸钠和碳酸氢钠按一定比例配置而成的稀溶液。改变淋洗液的组成可以适当调节阴离子的保留时间和出峰顺序。
（2）无机阳离子检测
无机阳离子的检测方法和阴离子的检测方法基本类似，不同之处是采用磺酸基阳离子树脂，常用的淋洗液系统是酒石酸/二甲基吡啶酸系统，可用于分析常见的水质中的阳离子。
（3）腐蚀性离子的监测
电厂运行过程中，离子色谱分析常用来评价和分析腐蚀性和非腐蚀性的离子侵入，可以用于判定电厂水质的腐蚀性。无机阴阳离子的侵入对于电厂运行而言，影响较大，在一定程度上影响电厂的安全运行。通常建议和采用的水汽质量标准为：锅炉汽包压力在 12.7- 15.8MPa，氯离子含量≤2mg/L；锅炉汽包压力在15.9- 19.3MPa，氯离子含量≤0.5mg/L。另外，对于硫酸根和甲酸、乙酸等小分子有机酸的含量控制，则应密切监控，便于防止热力系统的腐蚀和在含量异常波动时查找原因。
通过分析火电厂有害离子含量的分析数据可以看出，近几年来，有害离子均被控制在较低的范围内，有效地避免了对于热力系统的损害。但也存在有害离子超标的情况，如果水质存在异常，应及时对水质进行离子色谱检验，通常与氢电导率在线检测结果一起综合判定汽水品质发生异常的原因。
（4）常规水质分析中的应用
在电厂水质分析中，传统的检测方法不仅费时，而且对于痕量物质的检测存在较大的局限性。离子分析色谱技术是传统检测方法的有力补充，离子色谱可同时测量 μg/L 至 mg/L 级的多组分阴、阳离子含量，而且准确、快速。即使低 μg/L 分析，也无需浓缩富集，便可直接采用大体积进样的方法，分析时间也只需几分钟到几十分钟。
在进行水汽样品中痕量阴离子的分析时，样品在采集与分析的过程中极易受到污染，由于水汽样品中的阴离子含量在 μg/L 级范围，污染对分析结果的准确度会带来严重影响。每一件容器、试剂以及每一个分析步骤都是潜在的污染源，且浓度越低影响越严重。因此，为了得到准确的分析结果，对样品采集、存储和分析的各个环节都应给予足够的重视，避免污染。在选定离子色谱仪后，水汽样品中痕量阴离子分析结果的准确程度除了与分析方法有关外，还与样品的采集、淋洗液以及进样器用滤膜的质量等因素密切相关。
4离子色谱注意事项
（1）由阴离子换做阳离子时的操作
首先用纯水对更换下的阴离子柱和保护柱进行冲洗，流速为2.5ml/min，冲洗20min.。利用阳离子淋洗液对泵和六通阀进行冲洗，流速2.5ml/min，冲洗10min。其次，接上保护柱和分离柱，以流速为1.0ml/min，冲洗10min.。最后安装检测器，平衡1h。
（2）淋洗液、再生液和冲洗液需要定期更换
容器用水冲洗后，再用甲醇/水或丙酮/水冲洗。为避免冲洗液的不彻底，在淋洗液中加入 5% 的甲醇或丙酮，由于 CO2会影响 碳酸钠-碳酸氢钠的平衡（使淋洗液变弱），淋洗液瓶要加装 CO2吸收器。另外，为防止流路中产生气泡，配置淋洗液时先对水进行脱气。
5结语
为了热力设备的防腐以及发电机的安全运行，监测这些组分的种类和含量是一项十分重要的工作。离子交换色谱法在电厂水质分析中的运用可以解决其给水、除盐水、蒸馏水、蒸汽水和冷却水等许多高纯水样品测定的实际问题，方法简单、快速、高效、准确。
参考文献：
[1]裴伊娜. 离子色谱法在火力发电厂汽水品质测定中的应用[J]. 科技创新与应用，2016（29）：283-284.
[2]李宏伟. 离子色谱技术在火电厂水汽监督方面的应用[J]. 中国化工贸易，2015，7（32）.
[3]郑镇平. 离子色谱法和导数原子吸收光谱法在水质分析中的应用研究[J]. 化工管理，2017（2）.