淺析離子色譜同時測定飲用水中氟化物等6項常規指標的方法

張杰，丁冬明

安徽省涇縣疾病預防控制中心，安徽宣城242500

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淺析離子色譜同時測定飲用水中氟化物等6項常規指標的方法

張杰，丁冬明

安徽省涇縣疾病預防控制中心，安徽宣城242500

目的探討離子色譜一次性測定生活飲用水中氟化物、亞氯酸鹽、氯化物、氯酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽方法的可靠性，并淺析該方法的干擾因素。方法水樣經0.22μm濾膜過濾處理后，用離子色譜進行上機分析，該方法檢出限分別為氟化物0.06 mg/L；亞氯酸鹽0.05 mg/L；氯化物0.10 mg/L；氯酸鹽0.06 mg/L；硝酸鹽0.06 mg/L；硫酸鹽0.12 mg/L。結果效果所測物質的相對標準偏差均在2.95%以下，該實驗的回收率均在96.9%以上。結論該方法操作簡便、精密度好、靈敏度高、線性關系好。

生活飲用水；離子色譜；氟化物；亞氯酸鹽；氯化物；氯酸鹽；硝酸鹽；硫酸鹽

離子色譜技術自1975年被美國的H.Small先生提出后，在30余年的發展歷程中，已經成為了水質檢測中不可或缺的分析手段之一。在生活飲用水中已鑒定出數百種化學物質，其中有一些是飲用水消毒副產物。我國《生活飲用水標準檢驗方法》GB 5750-2006中就有針對消毒副產物的測定，包括對亞氯酸鹽、氯酸鹽等。此外還有氟化物、氯化物、硝酸根、硫酸根這些常見陰離子的測定方法，該6項指標均為水質必檢的常規項目［1］離子色譜法可同時準確測定多種離子，操作簡單，靈敏度高，廣泛應用于各個領域［2］。該次采用離子色譜法，對水樣中上述6種無機陰離子同時進樣分析，通過實驗的回收率、精密度及最小檢測濃度來驗證同時測定6種陰離子方法的可靠性。實驗結果準確，靈敏度高，線性范圍寬，等優點，同時提高了實驗室的工作效率。

1　儀器與試劑

1.1儀器

Dionex ICS-1100型離子色譜儀，Chromeleon 6140色譜工作站，高容量AS23（4×250 mm）陰離子色譜柱+ AG23保護柱，Dionex-電導檢測器、AERS 5004-mm抑制器，AS-DV自動進樣器，0.22μm微孔濾膜。

1.2試劑

實驗用水均為超純水，由北京普析通用儀器責任有限公司GW-UN18F型純水器所制。電導率均＜0.65μs/cm。氟化物、氯化物、硝酸根、硫酸根標準貯備液均來源于中國計量科學院，標準值均為1 000 mg/L。氯酸鹽與亞氯酸鹽標準標準貯備液來源于農業環境保護部（進口分裝），證書代號SB05-223-2008（氯酸鹽）、SB05-224-2008（亞氯酸鹽）。標準濃度均為1 000 mg/L。

2　條件與方法

2.1樣品預處理

水樣采集后立即置于聚乙烯瓶中，4℃冰箱避光保存，經0.22μm濾膜過濾后方可進樣，為防止亞氯酸鹽被氧化，可加入0.25mL乙二胺溶液，密封，搖勻，置4℃冰箱，需在1周內完成檢測。

2.2儀器測量條件

淋洗液：4.5 mmol/L Na2CO3/0.8 mmol/L NaHCO3流速：1.0mL/min；進樣體積：25.0μL。

2.3標準系列的配制

2.3.1混合標準液A的配制使用微量移液器和移液管準確吸取氟化物、氯化物、硝酸根、硫酸根標準貯備液0.50、15.00、2.50、15.00mL于100 mL容量瓶中，用純水定容至刻度，即該中間標準液中氟化物、氯化物、硝酸根、硫酸根標準濃分別為5.00、150.00、25.00、150.00 mg/L。

2.3.2混合標準液B的配制用微量移液器準確吸取2.00 m L亞氯酸鹽和氯酸鹽標準貯備液于100 m L容量瓶中，用純水定容至刻度，即該中間標準液中亞氯酸鹽、氯酸鹽的濃度分別為20 mg/L。

2.3.3混合標準使用液C的配制從A液和B液中分別準確吸取2.00和2.50、4.00和5.00、8.00和10.00、16.00和15.00、20.00和25.00、40.00和40.00 mL等6組標準液，分別置于100 mL容量瓶中，用純水定容至刻度后即為標準使用液（C液），配制好的各標準使用液離子濃度及檢測相關系數，見表1。

2.4樣品數據處理與曲線的繪制

將6組標準溶液放入自動進樣器中，設定好儀器參數進行測定，20 min左右待儀器基線穩定后，依次測定系列標準液的峰面積，離子色譜工作站將會自動繪制出各物質的標準曲線。以相同的方法進行水樣測定，通過標準曲線可直接得出水樣中相應離子的質量濃度（mg/L）。

3　結果與分析

3.1淋洗液的選擇

用于陰離子分析的淋洗液一般為弱酸的鹽，一般情況下淋洗液的pKa越大，在洗脫中它的離子型與質子化酸型的比值越小，洗脫液的背景電導越低，但淋洗液越容易吸收空氣中的CO2，使得淋洗強度改變和引起基線漂移［3-4］。為能更好地分離次氯酸鹽、氯化物及氯酸鹽，根據有關資料［5］，我們配制4.5 mmol/L Na2CO3/0.8 mmol/L NaHCO3淋洗液，測定上述6種陰離子。結果表明，如圖1所示分離效果較為理想。離子色譜圖出峰順序和保留時間見圖1。

表1　配制好的各標準使用液離子濃度及檢測相關系數

表2　超純水加標回收試驗的精密度及回收率

圖1　離子色譜圖出峰順序和保留時間

3.2方法的精密度、回收率及檢出限

利用加標回收試驗，在超純水中分別加入氟離子、氯離子、硝酸鹽氮、硫酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽等標準液。按照表2的濃度要求加入對應的待測離子，并連續重復測定6次，所測離子的相對標準偏差均在2.95%以下，回收率在96.9%以上。在上述實驗條件下分別測定標準和空白樣品的峰面積（A）和響應值，求算出標準曲線斜率S及空白樣品連續7進樣響應值的標準差Sa，根據公式：QL=3Sa/S［6］，計算各物質的檢出限分別為氟化物0.06 mg/L；亞氯酸鹽0.05 mg/L；氯化物0.10 mg/L；氯酸鹽0.06mg/L；硝酸鹽0.06mg/L；硫酸鹽0.12 mg/L。以上各離子的檢出限值都遠遠低于生活飲用水衛生標準要求的標準限值［7］，超純水加標回收試驗的精密度及回收率，見表2。

4　干擾因素分析

水樣存在較高濃度的低分子量有機酸時，可能因保留時間相近造成干擾，用加標后測定可以幫助鑒別此類干擾。若硝酸鹽濃度太高，對氯酸鹽測定有干擾，可以通過稀釋水樣及改變淋洗條件來改善此類干擾［8］。

水樣中存在高濃度的CLO2對分析有影響，可以通過吹入氮氣和加入乙二胺作保護劑消除亞氯酸鹽對分析的影響［8］。

由于CLO2-、BrO3-、CL-3種離子分離時間接近，若被測組份含量比相鄰組份含量小很多時，則被測組份容易受到干擾。通過實驗，一般水樣中CL-的濃度遠高于于CLO2-、BrO3-，通過圖譜可知CL-的濃度為60 mg/L時對CLO2-、出峰是不會產生干擾的，由此可見該方法同時測定生活飲用水中氟化物、亞氯酸鹽、、氯離子、硝酸鹽氮及硫酸鹽切實可行。

5　結語

通過實驗，該方法檢出限低、靈敏度高、回收率高，且線性關系好；是測定生活飲用水中氟離子、亞氯酸鹽、氯離子、氯酸鹽、硝酸鹽氮、硫酸鹽的可靠方法，由于實驗操作簡便，提高了實驗室的工作效率，所以該方法有一定的實用價值。

［1］國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 5749.10-2006.生活飲用水衛生標準［S］.北京：中華人民共和國衛生部中國國家標準化管理委員會.

［2］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，2000：641.

［3］牟世芬，劉開錄.離子色譜［M］.北京：科學出版社，1986：201.

［4］陸幽芳，陳守建.離子色譜法測定水中主要陽離子［J］.環境監測管理與技術，1997，9（2）：14-16.

［5］侯小平，王玉敏，等.第七屆全國色譜學術報告會論文集，1999：62-64.

［6］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.JJG823-2014離子色譜儀檢定規程［S］.北京：中國計量出版社.

［7］衛生部國家這標準化管理委員會.GB/T 5750-2006.生活飲用水標準檢驗方法［S］.北京：中國標準出版社.

［8］GB/T 5750.10-2006.亞氯酸鹽離子色譜法［S］.

Analysis of Method of M easuring 6 Routine Indicators such as Fluoride in Drinking W ater by Chromatography of Ions

ZHANG Jie，DING Dong-ming
Center for Disease Control and Prevention of Jingxian，Xuancheng，Anhui Province，242500 China

Objective To study the reliability ofmethod of one-timemeasurementof fluoride，chlorite，chlorid，chloras，azotate and sulfate by chromatography of ions and analyze the interference factors of this method.Methods After the water sample was given the filtering treatment of 0.22μm filter membrane，the computer analysis of chromatography of ions showed that the detection limits of thismethod were respectively fluoride 0.06 mg/L，chlorite 0.05 mg/L，chlorid 0.10 mg/L，chloras 0.06mg/L，azotate 0.06mg/L and sulfate 0.12mg/L.Results The relative standard deviation of themeasured materials was below 2.95%，and the recycle rate of this experimentwas above 96.9%.Conclusion The operation of thismethod is easy with good precision degree，high sensitivity degree and good linear relation.

Drinking water；Chromatography of ions；Fluoride；Chlorite；Chlorid；Chloras；Azotate；Sulfate

R123

A

1672-5654（2016）08（a）-0076-03

10.16659/j.cnki.1672-5654.2016.22.076

2016-05-06）

張杰（1977.8-），男，安徽涇縣人，本科，主管檢驗師，主要從事醫學檢驗及其管理工作。