離子色譜法測定化工廢水中的甲酸、乙酸和丙酸

鄧立群

（衡陽市環(huán)境監(jiān)測站，湖南衡陽421000）

離子色譜法測定化工廢水中的甲酸、乙酸和丙酸

鄧立群

（衡陽市環(huán)境監(jiān)測站，湖南衡陽421000）

建立了用離子色譜法測定化工廢水中的甲酸、乙酸和丙酸的方法。對實際樣品進行分析，甲酸加標回收率為95.5%～104.2%；乙酸加標回收率為94.0%～105.8%；丙酸加標回收率為93.5%～103.8%。本方法分析速度快，所需樣品量少，且無需復雜的前處理，簡便、靈敏、可靠。

離子色譜法；化工廢水；甲酸；乙酸；丙酸；測定

甲酸、乙酸和丙酸都是簡單的有機類羧酸，易溶于水、乙醇、乙醚等。三種酸都是重要的精細化工中間體，在化工工業(yè)上得到廣泛的應用，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，不可避免會產(chǎn)生含有甲酸、乙酸和丙酸的廢水。目前，有機酸的測定主要采用氣相色譜法或液相色譜法，色譜前處理復雜、耗時長、且儀器成本高［1～2］。本文采用離子色譜法直接分析工業(yè)廢水中甲酸、乙酸和丙酸，為有機酸的測定提供一種新方法。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

美國戴安ICS－900型離子色譜儀，附帶電導檢測器；IonPac AS23陰離子分離柱；ASRS300－4自動再生抑制器，抑制電流25MA；AG23保護柱；流速：1.0ml／min。

Na2CO3：基準級；NaHCO3：優(yōu)級純；淋洗液：4.5mmol／L的Na2CO3和0.8mmol／L的NaHCO3混合溶液；甲酸、乙酸和丙酸標準儲備液 （均為1000mg／L，上海安譜科學儀器有限公司）；試驗用水均為二次去離子水。

1.2 樣品處理

工業(yè)廢水樣品采集后經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾，可直接進行分析［3］。如不能馬上分析，密封放入冰箱4℃保存，時間不超過24h。

2 結果與討論

2.1 校準曲線繪制

用甲酸、乙酸和丙酸標準儲備液配制成100mg／L標準中間混合液，從標準中間液移取0.00、1.00、3.00、5.00、10.0、20.0ml用超純水定容于100ml容量瓶配成系列標準液。甲酸、乙酸和丙酸標準使用液的濃度均為0.00、1.00、3.00、5.00、10.0、20.0mg／L。以甲酸、乙酸和丙酸濃度對色譜峰高進行線性回歸，繪制校準曲線。甲酸回歸方程為Y＝0.0524x＋0.02，相關系數(shù)r＝0.9991；乙酸回歸方程為Y＝0.0483x＋0.008，r＝0.9994；丙酸回歸方程為Y＝0.0632x＋0.02，r＝0.9992。

2.2 陰離子分離色譜圖

配制氟化物、甲酸、乙酸、丙酸、氯化物、硝酸鹽、磷酸鹽和硫酸鹽混合水樣進離子色譜儀分析，試驗表明IonPac AS23分離柱和AG23保護柱一起使用，水中的有機酸與多種陰離子能得到非常好的分離，見圖1。在實際樣品分析過程中，工業(yè)廢水中甲酸、乙酸和丙酸濃度遠高于其他陰離子，在經(jīng)過幾百甚至上千倍的稀釋后進樣分析，三種酸的測定不會受其他陰離子的干擾。

2.3 方法檢出限

按照樣品分析的全部步驟，連續(xù)分析7個低濃度樣品，計算測定結果的標準偏差S，檢出限MDL＝S·t（n－1，0.99），式中t（n－1，0.99）為置信度99%、自由度為n－1時的t值（t（6，0.99）＝3.143），S表示n次平行測定的標準偏差［4］。結果表明，甲酸、乙酸和丙酸最低濃度分別為0.03、0.03和0.04mg／L。

2.4 淋洗液的流速

淋洗液的流速對各峰的分離、出峰時間和方法檢出限都有影響，增大淋洗液流速，分析時間將縮短，但峰的分離度下降且靈敏度降低。流速慢時，柱和系統(tǒng)的壓力較小。經(jīng)實驗，確定采用淋洗液流速為1.0mL／min時，峰的分離度和儀器靈敏度最佳。

2.5 淋洗液濃度選擇

分別配制Na2CO3／NaHCO3體系為4.50／1.00、4.00／0.80、4.50／0.80和4.00／0.50mmol／L的系列淋洗液，流速設定為1.0ml／min，對三種酸標準液進行分析，考察了三種酸的保留時間、分離度和峰面積值。實驗表明，淋洗液濃度過低，各離子出峰時間較長，靈敏度較低。當淋洗液濃度較高時，出峰時間雖然縮短，但分離效果差。綜合考慮分離度和保留時間，選擇Na2CO3／NaHCO3濃度為4.50／0.80mmol／L的淋洗液，這樣既能保證良好的分離效果和較高的靈敏度，又能節(jié)省分析時間。

2.6 樣品精密度和準確度測定

用本方法測定化工廢水中甲酸、乙酸和丙酸濃度。取雙份3批次稀釋后的廢水樣100ml，1份直接進樣分析，另1份用移液管分別移去2.00、3.00、5.00ml，再補充加入2.00、3.00、5.00ml標準中間混合液，每組樣品各測6次，計算其相對標準偏差和加標回收率，結果見表1。

表1 實際樣品測定結果（n＝6）

由表1可見，4組樣品溶液測定的結果相對標準偏差均＜6%，重現(xiàn)性較好，甲酸加標回收率為95.5%～104.2%；乙酸加標回收率為94.0%～105.8%；丙酸加標回收率為93.5%～103.8%。實驗表明離子色譜法測定這三種酸具有良好的準確度和精密度，符合分析測試質(zhì)量控制要求。

3 結論

用離子色譜法同時測定化工廢水中甲酸、乙酸和丙酸，方法的精密度好，靈敏度高，相對標準偏差均＜6%，有較好的線性關系。本方法分析時間短，在測定甲酸、乙酸和丙酸同時還能分析廢水中其他無機陰離子，減少了分析人員的工作量，提高了工作效率。

［1］張健，趙淑嵐.工作場所空氣中乙酸的毛細管氣相色譜測定法［J］.環(huán)境與健康雜志，2010，27（11）：1015－1016.

［2］熊合中，李昌.工業(yè)冰乙酸中甲酸含量的測定—氣相色譜法［J］.化工標準化與質(zhì)量監(jiān)督，1999，（5）：24－26.

［3］國家環(huán)境保護總局.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法 （第4版）［M］.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002.

［4］HJ168－2010，環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術導則［S］.

M easurement of Form ic Acid，Acetic Acid，and Propionic Acid in Chem icalW astewater by Ion Chromatography

DENG Li－qun
（Hengyang Environmental Monitoring Station，Hengyang Hunan 421000 China）

Themethod of testing formic acid，acetic acid，and propionic acid was established using ion chromatography.The standard recovery rates of formic acid，acetic acid，and propionic acid were 95.5%～104.2%，94.0%～105.8%，and 93.5%～103.8%respectively.The method is simple，flexible，reliable，and prompt with fewer reagents than ordinary methods.It doesn＇t need any pretreatment either.

ion chromatography；chemicalwastewater；formic acid；acetic acid；propionic acid；measurement

X83

A

1673－9655（2014）06－0092－02

2014－01－06

鄧立群 （1977－），男，湖南省衡陽市人，漢族，湖南省衡陽市環(huán)境監(jiān)測站工程師，本科，從事環(huán)境監(jiān)測與管理工作。