離子色譜法測(cè)定水中7種陰離子

霍晶

（上海市城市排水監(jiān)測(cè)站，上海200062）

0 前言

環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，人們對(duì)水質(zhì)要求的提高促使水處理技術(shù)和水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展［1］。現(xiàn)在飲用水消毒方式以二氧化氯和臭氧為主［2］，消毒副產(chǎn)物分別為亞氯酸鹽、氯酸鹽和溴酸鹽［3］，其中溴酸鹽超標(biāo)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致癌作用，亞氯酸鹽和氯酸鹽超標(biāo)則會(huì)引起溶血性貧血等疾病；氟、氯、硝酸鹽和硫酸鹽超標(biāo)也會(huì)對(duì)土壤和輸水系統(tǒng)產(chǎn)生危害，并損傷人體生理系統(tǒng)，造成慢性中毒，因此對(duì)水中陰離子的檢測(cè)非常重要。目前檢測(cè)方法主要有化學(xué)滴定法［4］、分光光度法［5］、離子色譜法［6－8］等，其中離子色譜法樣品前處理簡(jiǎn)單，一次進(jìn)樣可分析多種物質(zhì)，具有較高的分離度和靈敏度。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

DX500離子色譜儀（美國(guó)賽默飛世爾科技公司，配有自動(dòng)進(jìn)樣器、氫氧化鉀淋洗液自動(dòng)發(fā)生器、抑制電導(dǎo)檢測(cè)器等）；Ion Pac AS－19色譜柱、Ion Pac AG－19保護(hù)柱；變色龍6.8數(shù)據(jù)處理軟件；容量瓶、刻度吸管、抽濾器等。

氟、氯、硝酸鹽、硫酸鹽均為國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)樣品；亞氯酸鹽、溴酸鹽、氯酸鹽均為優(yōu)級(jí)純；實(shí)驗(yàn)用水為超純水（18.2 MΩ·c m）。

1.2 分析條件

流速：1.0 mL/min；抑制器電流：100 mA；溫度：35℃；氫氧化鉀梯度淋洗濃度為：先用0.0～10.0 mmol/L淋洗，在依次用10.0～10.0 mmol/L，40.0～40.0 mmol/L，41.0～10.0 mmol/L，45.0～10.0 mmol/L的淋洗液洗脫；定量環(huán)體積：500μL。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)7種陰離子的限值要求，稱取亞氯酸鹽、溴酸鹽和氯酸鹽配制溶液，與氟、氯、硝酸鹽、硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液混合，稀釋至以下濃度（表1）。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度Table 1 Concentr ations of standar d solutions

1.4 測(cè)定步驟

將水樣經(jīng)0.2μm濾膜過濾，對(duì)硬度高的水必須先經(jīng)陽離子交換樹脂柱，含有機(jī)物的水必須先經(jīng)C18柱進(jìn)行離子交換后方可進(jìn)500μL自動(dòng)進(jìn)樣環(huán)進(jìn)行分析測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 定性分析

一次進(jìn)樣，可同時(shí)得到7種陰離子的離子色譜圖，見圖1。以保留時(shí)間作為定性的依據(jù)，氟離子、亞氯酸鹽、溴酸鹽、氯離子、硝酸鹽、氯酸鹽、硫酸鹽出峰時(shí)間分別為 5.68，8.15，8.85，10.93，15.92，19.38，24.39 min。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將表1配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行色譜分析，以峰面積y為縱坐標(biāo)，濃度x為橫坐標(biāo)，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得到標(biāo)準(zhǔn)曲線（表2）。

圖1 7種陰離子色譜圖Figure 1 A chromatogram for the seven types of anions.

表2 回歸方程和相關(guān)系數(shù)Table 2 Regression equations and correlation coefficients

2.3 精密度、加標(biāo)回收率和檢出限實(shí)驗(yàn)

取線性范圍內(nèi)7種陰離子低、中、高三個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液分別進(jìn)行5次平行測(cè)定，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）和加標(biāo)回收率。實(shí)驗(yàn)表明加標(biāo)回收率為91.6%～108%，RSD為0.13%～8.8%；通過數(shù)據(jù)處理軟件計(jì)算7種陰離子出峰信噪比，逐級(jí)稀釋并測(cè)定，當(dāng)信噪比S/N為3時(shí)，計(jì)算7種陰離子的檢出限，其中最低可達(dá)到1.27×10－4mg/L，結(jié)果見表3。

2.4 水樣測(cè)定

由于自來水處理工藝不同，不同地區(qū)自來水中陰離子會(huì)有所不同，文獻(xiàn)資料顯示自來水中均含有氟、氯、硝酸鹽和硫酸鹽，不同的消毒方式會(huì)產(chǎn)生氯酸鹽、亞氯酸鹽或溴酸鹽。本實(shí)驗(yàn)取2013年11月某地區(qū)自來水廠樣品進(jìn)行測(cè)定，檢出6種陰離子，均未超標(biāo)，結(jié)果見表4。

表3 精密度、加標(biāo)回收率和檢出限Table 3 RSDs，recoveries and detection limits（n＝5）/（mg·L－1）

表4 自來水樣品測(cè)定Table 4 Deter mination of tapwater/（mg·L－1）

3 結(jié)語

目前多采用電極法測(cè)定氟離子，滴定法測(cè)定氯化物，分光光度法測(cè)定硝酸鹽和硫酸鹽等常規(guī)陰離子，離子色譜法測(cè)定亞氯酸鹽、氯酸鹽和溴酸鹽。實(shí)驗(yàn)采用容量高的AS19分析柱，大體積進(jìn)樣，梯度淋洗方式，能同時(shí)測(cè)定水中7種陰離子，加標(biāo)回收率較高，該方法靈敏度高，實(shí)用性強(qiáng)，不足之處在于分析時(shí)間較長(zhǎng)，所以選擇自動(dòng)進(jìn)樣，樣品多時(shí)可在無人值守的情況下連夜測(cè)定，適用于飲用水和地表水的檢測(cè)。

［1］尹洧 .現(xiàn)代分析技術(shù)在水質(zhì)氨氮監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)，2013，3（2）：1－5.

［2］代園園，員建，苑宏英，等 .二氧化氯作為消毒劑在飲用水處理中的應(yīng)用［J］.凈水技術(shù)，2011，30（1）：4－7.

［3］劉貞，崔艷，胡志軍，等 .紫外分光光度法檢測(cè)水中微量溴酸鹽的含量［J］.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)，2012，2（2）：14－16.

［4］張燕君，陶玲 .滴定和離子色譜聯(lián)用在水質(zhì)分析中的應(yīng)用［J］.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)，2012，2（z）：12－13.

［5］付生錄，魏燕 .流動(dòng)注射－分光光度法測(cè)定水中氰化物［J］.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)，2013，3（2）：39－42.

［6］曾敏潔，巖田和則 .離子色譜法測(cè)定水中的鹵氧化物陰離子［J］.中國(guó)無機(jī)分析化學(xué)，2012，2（z）：19－21..

［7］齊春華，張穎，王化勇 .用離子色譜法同時(shí)測(cè)定生活飲用水中溴酸鹽、亞氯酸鹽和氯酸鹽［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2012，22（10）：2284－2287.

［8］孫衛(wèi)明，孫建飛，王權(quán)帥 .生活飲用水中溴酸鹽、氯酸鹽和亞氯酸鹽的離子色譜測(cè)定方法［J］.職業(yè)與健康，2013，29（7）：824－826.