離子色譜法同時測定硝酸鍶中硫酸鹽及亞硫酸鹽的含量

王 妍

（中海油天津化工研究設計院，天津 300131）

離子色譜法同時測定硝酸鍶中硫酸鹽及亞硫酸鹽的含量

王 妍

（中海油天津化工研究設計院，天津 300131）

當硫酸鹽和亞硫酸鹽共存時，對硝酸鍶中這2種雜質的測定存在一定的難度。建立了同時測定工業硝酸鍶樣品中的硫酸鹽及亞硫酸鹽含量的離子色譜方法。采用ICS-1500型離子色譜儀，選取IonPac AS18作為色譜分離柱，以氫氧化鉀進行梯度洗脫，電導檢測器檢測，線性相關系數達到0.999 4～0.999 6，加標回收率為87.4％～100.8％，相對標準偏差2.9％～3.2％。該方法準確、快速，在生產檢測中具有重要意義。

離子色譜；硝酸鍶；硫酸鹽；亞硫酸鹽

硝酸鍶為白色結晶或粉末，工業上用于制造紅色焰火、信號彈、光學玻璃、電子管陰極材料，也用于消防試劑、汽車的安全氣囊等。不同級別硝酸鍶的雜質含量差別很大，產品中的微量硫酸鹽和亞硫酸鹽雜質會影響其品質及應用效果，因此選取快速、準確的方法對這2種雜質進行定量成為控制產品質量的關鍵。目前，亞硫酸鹽的含量測定多采用氧化還原法、電位滴定法、分光光度法以及離子色譜法等［1-3］。其中，氧化還原法、電位滴定法的空白溶液常有干擾，硫酸鹽和亞硫酸鹽難以分別準確定量，且需用樣品量大，靈敏度不高。離子色譜法具有專屬、靈敏、準確、自動化程度高的優點，隨著離子色譜儀的普及，該方法應用前景良好。用離子色譜測定硫酸鹽是成熟的方法，但當硫酸鹽與亞硫酸鹽共存時，由于其相互干擾，且亞硫酸鹽易于被氧化，因此為這2種雜質的完全分離及準確定量帶來很大難度。硝酸鍶產品中存在微量硫酸根、亞硫酸根以及大量的硝酸根，3種離子相互影響，采用等度洗脫條件難以實現三者的完全分離。目前，國內外尚未見關于該產品中亞硫酸鹽測定方法的報道。筆者建立了離子色譜同時測定工業硝酸鍶樣品中的硫酸鹽及亞硫酸鹽含量的方法，具有創新性和實用性。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

儀器：ICS-1500型離子色譜儀、RFC-30型淋洗液發生器、N2氣瓶、Milli-Q型純水機、電子天平、0.22μm微孔濾膜。

試劑：硫酸根離子標準溶液（GSB 04-2080-2007，鋼鐵研究總院分析測試研究所），亞硫酸鈉（優級純，質量分數≥98％），超純水（電阻率≥18.2MΩ·cm）。

1.2 色譜條件

IonPac AS18分析柱（250mm×4mm），IonPac AG18保護柱（50mm×4mm），自循環電抑制模式抑制器，電導檢測器；池溫為35℃，柱溫為30℃；KOH梯度洗脫，洗脫程序：0～22min，10mmol/L；22～22.1min，10～22mmol/L；22.1～30min，22mmol/L；30～30.1min，22～10mmol/L；30.1～35min，10mmol/L。流速為1.0mL/min，進樣量為100μL。

1.3 樣品處理方法

1.3.1 實驗用水的處理

取電阻率為18.2MΩ·cm的超純水進行氮吹處理，備用。

1.3.2 供試品溶液的制備

準確稱取樣品0.250g（精確到0.000 1g），溶解于1.3.1節中氮吹處理過的超純水中，定容至100mL搖勻。將樣品溶液以0.22μm微孔濾膜過濾，即得供試液。

1.4 標準曲線的繪制

1.4.1 標準儲備溶液的制備

準確稱取亞硫酸鈉0.157 47g，用超純水充分溶解后轉移至100mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻即得質量濃度為1.000mg/mL的亞硫酸根標準溶液儲備液。

1.4.2 標準曲線的繪制

分別準確移取硫酸根、亞硫酸根標準儲備溶液各10.00mL至100mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻，得到質量濃度為0.100 0mg/mL的混合標準溶液。再準確移取該溶液10.00mL至100mL容量瓶中定容至刻度。

分別準確移取上述溶液1.00、2.00、5.00、10.00mL至100mL容量瓶中，搖勻，得到質量濃度為0.10、0.20、0.50、1.00mg/L的混標溶液。在上述色譜條件下注入離子色譜儀中，記錄峰面積。以標準溶液濃度（ρ）為橫坐標，峰面積積分值（A）為縱坐標回歸，得到線性方程。

2 結果與討論

2.1 色譜柱的選擇與系統適用性實驗

通過選取 IonPac AS18、IonPac AS19、IonPac AS15三根色譜柱分別進行分離條件測試，結果表明AS18為最佳分離柱。取部分供試液注入離子色譜，得到理論塔板數及分離度數據。IonPac AS18分離效果及各樣品分離的色譜圖見圖1。

由圖1結果可以得知，亞硫酸根的保留時間為27.77min，硫酸根的保留時間為28.47min，分離度為1.68，塔板數為27 927，兩峰能夠達到很好的基線分離。

圖1 硝酸鍶中硫酸根與亞硫酸根色譜分離圖

2.2 線性

取1.4節下的標準系列溶液過濾后直接進樣并線性回歸，得到亞硫酸根的線性方程：A=0.337 ρ-0.011；r=0.999 4；硫酸根線性方程：A=0.848ρ+0.001；r=0.9996。結果表明，亞硫酸根、硫酸根的質量濃度在0.10～1.00mg/L范圍內與峰面積的線性關系良好。

2.3 精密度實驗

取1.4.2節下質量濃度為0.50mg/L的混合標準溶液連續進樣6次，每次100μL，計算結果：亞硫酸根和硫酸根的峰面積RSD分別為2.9％和3.2％。

2.4 樣品測定及回收率實驗

按照1.3節下樣品前處理方法和1.2節下色譜條件測定4個樣品中硫酸鹽、亞硫酸鹽的含量，采用外標法定量，結果見表1。為驗證該方法的合理性，分別做了硫酸根、亞硫酸根加標回收實驗，平行測定5份樣品，含量測定結果和回收率結果見表2、3。結果表明，該方法符合樣品分析的要求。

表1 樣品檢測結果

表2 亞硫酸根加標回收結果

表3 硫酸根加標回收結果

3 結論

在本文所述的色譜條件下，亞硫酸根與各干擾峰能夠完全實現基線分離，線性、精密度及重現性良好，該方法能夠準確快速地檢測亞硫酸鹽與硫酸鹽，對于工業生產的在線監測及實驗室評價有重要意義。

［1］馬占玲，沙曉婷，李艷穎，等.新分光光度法測定食品中亞硫酸鹽含量［J］.中國食品學報，2013，13（6）：215-219.

［2］袁悅，張寧，盧造權，等.離子色譜法分析亞硫酸鹽時與其他陰離子的相互影響［J］.分析實驗室，2010，29（S1）：281.

［3］Keller-Lehmann B，Corrie S，Ravn R，et al.Preservation and simumultaneous analysis of relevant soluble sulfur species in sewage samples：2nd International IWA Conference on Sewer Operation and Maintenance，Vienna，Austria，October 26-28，2006［C］.Austria：BOKU-SIG，c2006.

聯系方式：xinyu868@163.com

Determination of sulfate and sulfite contents in strontium nitrate by ion chromatography method at same time

Wang Yan
（CNOOC Tianjin Chemical Research＆Design Institute，Tianjin 300131，China）

When sulfate and sulfite coexisted，the determination of these two impurities in strontium nitrate was difficult.Simultaneous determination method of sulfate and sulfite contents in strontium nitrate by ion chromatography method was established.The ICS-1500 ion chromatography and IonPac AS18 as chromatographic separation column were selected.The KOH gradient elution and conductivity detector were used by determination.The linear correlation coefficient was reported at 0.999 4～0.999 6 and the recovery ratio was at 87.4％～100.8％.The relative standard deviation was at 2.9％～3.2％.It was proved that this method was accurate，fast，and meaningful in the production tests.

ion chromatography；strontium nitrate；sulfate；sulfite

TQ125.14

A

1006-4990（2014）11-0059-03

2014-05-27

王妍（1983— ），女，碩士，工程師，主要從事化學品危險性分類鑒別、一般化工品分析方法的研究開發及未知樣品的分析鑒別工作。