離子色譜法測定鉆井廢水中的Cl－、Br－

仇黎萍 陳世宏 范佳琳 向曉潔

（中國石油川慶鉆探工程有限公司安全環保質量監督檢測研究院）

離子色譜法測定鉆井廢水中的Cl－、Br－

仇黎萍 陳世宏 范佳琳 向曉潔

（中國石油川慶鉆探工程有限公司安全環保質量監督檢測研究院）

利用離子色譜法測定鉆井廢水中的Cl－、Br－，實驗結果表明，該方法能準確分析測定樣品中的Cl－和Br－，相對標準偏差小于2%。同時該方法降低了干擾因素的影響，縮短了分析時間，提高了工作效率，能對鉆井廢水中的Cl－和Br－進行有效的分離，樣品的加標回收率達到87%～109%，能準確測定Cl－和Br－。同時與硝酸銀滴定法測定鉆井廢水中的Cl－相比較，當樣品中Br－含量小于Cl－和Br－總含量的10%時，兩種方法測定Cl－含量的相對偏差小于5%。

離子色譜法；鉆井廢水；Cl－；Br－；測定

0 引 言

目前，測定鉆井廢水中的Cl－的常用方法為硝酸銀滴定法，鉆井廢水色度高，懸浮物含量大，導致預處理過程復雜，色度的干擾對滴定終點的判斷影響很大，容易導致測定結果不準確。如果鉆井廢水中含有Br－，則以目前的預處理手段很難消除Br－對測定Cl－產生的正干擾，從而導致測定的結果往往是Cl－與Br－的和量。離子色譜法是根據離子交換的原理，應用薄殼型離子色譜柱快速分離多種離子，由串聯在分離柱后的自再生抑制器去除淋洗液中的強電解質以扣除空白電導值，再用電導檢測器連續檢測流出液的電導值，得到各種離子的色譜峰，達到分離、定性、定量分析一次完成的目的［1-2］。離子色譜法操作過程簡單、快速、方便，測定結果準確可靠，用離子色譜法可以準確測定鉆井廢水中的Cl－、Br－［3］。

1 實 驗

1.1 儀器與試劑

PIC-10型離子色譜儀；YSA8型陰離子分離柱。

氯標準儲備液：稱取基準NaCl在500℃灼燒30min后置于干燥器中冷卻，稱取1.6485g用水溶解，稀釋至1000mL，濃度（Cl－）＝1.0mg／mL。

溴標準儲備液：稱取1.4892g已于105℃烘干2h的KBr，用水溶解并稀至1000mL，濃度（Br－）＝1mg／mL。

陰離子淋洗儲備液：0.24moL／LNa2CO3，準確稱取25.4gNa2CO3，用水溶解并定容至1000mL； 0.30moL／LNaHCO3，準確稱取25.5gNaHCO3，用水溶解并定容至1000mL。

陰離子淋洗液：取8mLNa2CO3溶液和6mL NaHCO3溶液置于1000mL容量瓶中定容。

試驗所用藥品均為分析純以上；試驗用水為去離子水。

1.2 色譜條件

淋洗液為Na2CO3∶NaHCO3＝4∶3（體積比）混合液；淋洗液流速為1.3mL／min；進樣量100μL；抑制電流50mA；恒流泵最高壓力30MPa，最低壓力0。

1.3 樣品處理

由于鉆井廢水懸浮物含量高，色度高，有機物含量大，直接進樣分析將堵塞及損害陰離子色譜分析柱，故分析前應將水樣進行預處理。取鉆井廢水水樣適量用去離子水稀釋到合適濃度，將水樣經0.22μm微孔濾膜過濾后，通過C18柱去除有機物的干擾，然后取適量樣品進樣分析［4-5］。

2 結果與討論

2.1 線性方程及相關系數

配制一系列Cl－、Br－的標準溶液，Cl－的濃度分別為0，1.00，3.00，6.00，12.00，18.00mg／L，Br－的濃度分別為0，0.20，0.50，1.00，2.00，5.00mg／L。在離子色譜工作條件下，測定Cl－、Br－的標準溶液，得到Cl－、Br－標準曲線見圖1。可見，在所測定范圍內，Cl－、Br－的濃度與峰面積呈較好的線性關系，相關系數均大于0.999。

圖1 Cl－、Br－標準曲線

2.2 方法準確度與精密度

對Cl－（編號201828）、Br－（編號205404）標樣，平行測定5次，結果見表1。結果表明本分析系統能準確測定樣品中的Cl－、Br－，并且有很好的重現性，準確度與精密度均滿足質控的要求。

表1 測定Cl－、Br－的準確度與精密度

2.3 樣品回收率的測定

對鉆井廢水進行預處理后采用離子色譜法分析水樣中Cl－、Br－的含量，并用從環境保護部標準樣品研究所購買的標樣進行加標回收率的測定，鉆井廢水中Cl－、Br－的測定與加標回收率，鉆井廢水中Cl－、Br－的測定與加標回收率見表2［6-7］。

表2 鉆井廢水中Cl－、Br－的測定與加標回收率

由表2可知，鉆井廢水的加標回收率在87.3%～109%。

2.4 與硝酸銀滴定法的比較

現目前測定鉆井廢水中Cl－的含量通常使用硝酸銀滴定法，而樣品預處理的方法只能去除鉆井廢水中大量的懸浮物、硫化物及有機物等，并不能有效去除Br－的干擾，如果鉆井廢水中含有Br－，則Br－將對分析測定Cl－含量產生正干擾，雖然對樣品進行加標回收率的測定，結果顯示回收率能達到90%～105%，達到質控要求，但實際上并不能因此判斷Cl－分析測定的準確性。離子色譜法根據不同的出峰時間及峰面積能準確的分析測定Cl－和Br－的含量，某鉆井廢水Cl－、Br－含量見圖2。

用離子色譜法與硝酸銀滴定法分別測定鉆井廢水中的Cl－、Br－的含量，兩種方法的測定結果對比，見表3。

圖2 某鉆井廢水Cl－、Br－含量的譜圖

表3 離子色譜法與硝酸銀滴定法測定Cl－、Br－含量的比較

由表3可看出，當鉆井廢水中Br－含量較高時，硝酸銀滴定法分析測定Cl－含量將存在較大誤差。

3 結 論

鉆井廢水經過稀釋后，分別通過0.22μm微孔濾膜過濾去除顆粒物，再通過C18柱去除有機物的干擾后，用Na2CO3∶NaHCO3＝4∶3混合液作為淋洗液，利用離子色譜儀分析測定樣品中的Cl－、Br－含量，結果準確，精密度及加標回收率達到質控的要求。同時將該方法和硝酸銀滴定法進行對比，實驗結果表明，當鉆井廢水中Br－含量大于Cl－、Br－總含量的10%時，用硝酸銀滴定法測定Cl－含量存在較大誤差，而離子色譜法能有效分離Cl－、Br－。

［1］ 牟世芬，劉克納.離子色譜方法及應用［M］.北京：化學工業出版社，2000.

［2］ 丁曉靜，牟世芬.離子色譜中的樣品前處理技術［J］.環境化學，2001，20（5）：507.

［3］ 時艷，李東雷，劉璽祥，等.離子色譜法測定土壤中氯、溴［J］.吉林地質，2004，23（4）：101-105.

［4］ 國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法（第四版）（增補版）［M］.北京：中國環境科學出版社，2002.

［5］ 王少明，荀其寧，許峰.離子色譜分析的樣品前處理方法［J］.化學分析計量，2005，14（4）：59-62.

［6］ 翟家驥.離子色譜技術在污水監測中的應用和發展趨勢［J］.化學分析計量，2010，19（1）：87-90.

［7］ 陳剛，張洪翼.離子色譜法測定鹽鹵水中溴離子試驗［J］.現代農業科技，2010，12（3）：17-18.

j.issn.1005-3158.2015.02.016

1005-3158（2015）02-0051-03

2014-08-20）（編輯 李娟）

仇黎萍，1999年畢業于江漢石油學院環境工程專業，現為中國石油川慶鉆探工程有限公司安全環保質量監督檢測研究院環境監測中心環境監測室主任，主要從事環境水、氣、聲等監測分析及職業病防治檢測方面的研究工作。通信地址：重慶市江北區大石壩大慶村紅石支路重慶環境監測所，400021