高效液相色谱技术及在水质检测方面的应用探讨

张翔

摘要：水是人类赖以生存的物质基础。在社会和经济发展的进程中，必须始终保证饮用水的安全，加强水质监测，以保证人民的生命健康。因此，本文以HPLC技术的概况为切入点，对其技术的应用原理和流程进行了分析，并根据HPLC技术在水质监测中的应用，为有关人员提供了一些有益的借鉴和参考。

关键词：水质检测；高效液相色谱技术；应用

引言：

我国水资源十分丰富，而且分布范围十分广泛，但随着社会、经济的快速发展，水资源的开发利用日益增多。在我国的水资源开发中，一些单位对水资源过度开采，造成了水资源的污染，而这些被污染的水源一旦被人类所用，势必会对人类的健康产生巨大的危害，所以，要想让水资源得到更好的利用，就必须对水资源进行科学的检验。

一、高效液相色谱技术的简介

HPLC在 GC技术和原理的指导下，对传统的液相色谱固定相、材料、设备等进行了改良和发展。基本上所有的有机、高分子和生物样品都可以用于HPLC的分析和测试。它的用途非常广泛，包括环境监测、食品卫生、工农业、有机化学、医药等。在持续发展的过程中，一些有特点的工作也取得了显著的成绩。采用高压泵改进了色谱柱，利用电脑在线，大大减少了分离时间，提高了设备的自动化水平。HPLC一般包括：高压输液系统、色谱分离系统、进样系统、检测器和数据处理系统。其中，通过高压输液系统来实现液体输送。样品通过进样器送入系统内，然后通过流相进入色谱柱进行分离，每个成分被检测器接收，探测器将输出对应的信号，然后由数据处理器进行记录和处理。HPLC包括色谱柱、高压输液泵和检测器，其中流动相、固定相和色谱柱是该体系的三大特点。

二、高效液相色谱技术的特点

第一，气相色谱难以检测到被测物质中的一些非挥发性成分，而在热不稳定的情况下，气相色谱的相关稳定性也会受到影响。一些被测物质在进行测试时，会因其挥发性较差而不能进行相应的蒸发，因而不能通过GC。高效液相色谱法可以对样品的非挥发性、不稳定进行检测，且对样品的稳定性无明显影响。第二，某些被测物体因为其性质的特殊性，难以分离，而液相色谱法可以将其分离。液相色谱的固定性分类方法有很多，它们可以在固体和流动相之间进行交互作用，从而达到更好的分离效果。第三，分离的结果往往与温度有关，HPLC采用低温分离，有利于分子间的交互作用，在某些条件下，可以改善分离效果。

三、高效液相色谱技术应用流程

HPLC可以将液体液相分离，流动相和固定相虽然都是液态，但它们的极性有很大的不同，所以可以用不同的方法来区分，只要将不同的溶质均匀地分布在色谱柱上，就可以进行分析。离子色谱可用于无机离子进行分析，固定相离子交换树脂，流动相是电解质，并由仪器进行检测；液-固相分离，固体和液体分别是固定的和流动的，利用材料的吸附来分离。在工艺上，它的工作流程是：样品分析，由进样系统为样品供给驱动力，在进样器被送入后，高压注入模块可以将流动相与色谱柱的化学形态结合，改变样品的流速，从而达到物质分离的效果，将分离的样品送入检测模块，转化为光/电信号，记录仪利用记录模块、数据处理显示和处理信息，实现数字化处理和控制设备集成，按出峰时间和面积完成物质定量定性。该方法可对水质污染、水质成分等进行精确检测，具有较高的精确度和灵敏度，可广泛应用于水质检测。采用高效液相色谱法进行水质检测时，考虑到水中含有酸性和碱性的成分，需要注意色谱柱中不能包含金属，同时还设置了抑制柱，以保证分离后的样品电导率降低，提高样品的导电性，从而达到精确的水质监控目的。在进样器中，也可以采用定量环、液槽等各种检测设备[1]。

四、水质检测中高效液相色谱技术应用分析

（一）酚类化合物测定

工业和生活污水中，常见的苯酚、消毒剂、杀虫剂等都含有酚类化合物，这些物质如果被人长时间使用，会导致皮肤瘙痒、头昏等不适。尤其是采用传统的废水治理方法，很难彻底去除苯酚，必须重视废水中的化学成分，采取有效措施，减少其毒性，以此来保证水质。在具体的检测过程中，检测人员可与《城镇供水水质标准检验方法》相结合，选用间甲酚、苯酚、五氯酚等物质进行混合，有浓硫酸、乙酸、乙腈、甲醇、高纯水、固相萃取柱等。在固相萃取过程中，对样品进行处理、活化、冲洗、烘干、调节设备、调节温度为35℃、控制流速处理流相、调节进样量、设定检测波长、流量为0.25毫升/分钟的流量；标定工具，必须采用植物标准曲线和标准样品，在曲线绘制时，以质量浓度作为变量，峰表面积作为变量；采用定量、定性分析的方法，定量的测定表面的标准线，定性的分析化合物的成分，确定出峰次序，长时间保持观察，分析色谱图分析；最后，通过对样品的分析，得到样品的浓度，并将其与样品的浓度进行比较，得出化合物的浓度[2]。

（二）农药含量测定

在水质检测中，农药的检测非常重要，因为农药中含有大量的有毒物质和致癌物质，如果水中的农药含量过高，对人体的危害很大，尤其是在水质检测中，为了提高检测的质量，可以采用高效液相色谱法对水中的难挥发物质进行分离，从而提高了检测的效率。在农药的测定中，首先对水中的杀虫剂进行了分离，以正已烷为流动相，保持流量为1.5毫升/分钟，以薄壳硅胶为固定相，保证45毫米。同时，HPLC法测定杀虫剂不仅能迅速测定农药，还能检测出短期喷洒在水中的杀虫剂，具有很大的优越性，可以广泛应用于水质监测

[3]。

（三）多环芳烃测定

多环芳烃是一种由石油、煤等有机物燃烧而成的碳氢化合物，对环境造成严重的污染，是一种致癌物质，对人类的健康造成了严重的危害，加工和燃烧有机物中，都会产生多环芳烃。多环芳烃由于受荧光检测器、紫光等因素的影响，虽然难以结构化，但其灵敏度很高，因此在采用高效液相色谱法进行多环芳烃与水的分离之前，应先排除干扰。实验中采用了色谱柱、固相萃取、等方法和设备。试验程序如下：工作人员取1000毫升水样，水中含有PAH，污染水样应首先过滤，并加入10%的异丙醇；在纯水柱中加入5 mL的甲醇，过滤后用10 mL清洗柱，以保证柱内无其它杂质；将试样加到纯化柱中时，应适当地控制流量，100 mL的水样在3小时后可以加料，避免过慢或过快而导致错误；样品经过滤后，用清水冲洗，30分钟即可完成烘干；使用20毫升二氯甲烷，将脱除分成2个步骤，1 mL的甲醇进行定容，并用氮气吹干。固相萃取结束后，操作人员要密切注意整个实验流程，对 SPE柱进行活化处理，防止柱子排空，并防止填料产生裂缝，影响检测效果。最后，采用紫光探测器进行变波扫描，在改变波长后，合理设定流相梯度，优化了l分析条件，使多环芳烃在短时间内被分离出来，通过仪器测定，可以确定多环芳烃的含量。

五、结束语

综上所述，我国水资源丰富，地域广阔，社会发展日新月异，对水资源的需求日益增加，水资源的过度开发和使用，造成了水资源的严重污染。在实际检测中，要根据实际情况灵活运用技术，充分发挥 HPLC技术的优越性，有效地改善了水质的监测，为人们的饮用水安全提供有力的保证。

参考文献：

[1] 陈清. 高效液相色谱与质谱联用技术在水质检测中的应用探讨[J]. 全面腐蚀控制, 2021.

[2] 孔瑜, 段锋, 吴达,等. 固相萃取-高效液相色谱法检测废水中三种β-内酰胺类抗生素[J]. 湘潭大学自然科学学报, 2021(043-004).

[3] 汪薇. 高效液相色谱技术在食品检验中的应用效果及价值[J]. 粮食流通技术, 2020, 012(024):146-147,161.