離子色譜法測(cè)定水中四種陰離子

劉松歡+林仰鋒

【摘 要】 目的通過(guò)離子色譜法測(cè)定水中四種陰離子。方法 ICS-900型離子色譜儀（美國(guó)DIONEX），選用Ionpac AS19分離柱，Ionpac AG22保護(hù)柱，流速1.0mL/min，流速等度。結(jié)論 該方法操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，分離效果好，重現(xiàn)性好，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

【關(guān)鍵詞】離子色譜法 陰離子

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.24.204

前言

近年來(lái)飲用水標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，離子色譜法（Ion Chromatography ）是美國(guó)人SMALL1972年發(fā)明的，是高效液相色譜（HPLC）的一種，是主要用來(lái)分離極性和部分弱極性化合物的一種分離技術(shù)，是色譜技術(shù)在離子型物質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域的一種突破[1]。 本文采用近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高效、快速新型分離技術(shù)離子色譜法，來(lái)測(cè)定GB5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的常規(guī)必檢項(xiàng)目：氟化物，氯化物，硝酸鹽，硫酸根這四種陰離子。

一、原理與材料

1.1 原理

根據(jù)分離柱對(duì)各種陰離子的親和力不同，從而使樣品中各種待測(cè)陰離子隨淋洗液進(jìn)入離子交換系統(tǒng)之后分離開(kāi)來(lái)，已分離的陰離子流經(jīng)陽(yáng)離子交換柱或抑制器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成具高電導(dǎo)度的強(qiáng)酸，淋洗液則轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼妼?dǎo)度的碳酸。電導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)量電導(dǎo)率之后以相對(duì)保留時(shí)間定性，峰面積定量[2]。

1.2 儀器

ICS-900型離子色譜儀（美國(guó)DIONEX）；

淋洗液自動(dòng)發(fā)生器（KOH）；

AERS 300 4mm陰離子抑制器；

分離柱：Ionpac Dionex AS19；

保護(hù)柱：Ionpac AG22；

電導(dǎo)檢測(cè)器。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)試劑

本實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水，電阻率為18.2 M，超聲15min后備用。

二、實(shí)驗(yàn)部分

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制備

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液

氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（2000mg/L）：精確稱(chēng)取經(jīng)105℃烘干至恒重的基準(zhǔn)氯化鉀（見(jiàn)表1）4.2060g，溶解并轉(zhuǎn)移至1000毫升的容量瓶中，用去離子水定容至刻度，搖勻。儲(chǔ)存于棕色試劑瓶中。

其它四種儲(chǔ)備液為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（見(jiàn)表1）。

2.1.2 混合標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)配制

氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液①（10mg/L）：取氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）5.00mL于500mL棕色容量瓶中，用去離子水稀釋并定容至刻度線(xiàn)，搖勻。

硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)中間液（100mg/L）：取硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）5.00mL于25mL容量瓶中，用去離子水稀釋并定容至刻度線(xiàn)，搖勻。

硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)中間液（200mg/L）：取硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）10.00mL于25mL容量瓶用去離子水稀釋并定容至刻度線(xiàn)，搖勻。

混合標(biāo)準(zhǔn)使用液：取氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液（10mg/L）10.00mL、氯化物標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）5.00mL、硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)中間液（100mg/L）5.00mL、硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)中間液（200mg/L）10.00mL，于100mL棕色容量瓶中，用去離子水稀釋并定容至刻度，搖勻。臨用配制。

分別取混合標(biāo)準(zhǔn)使用液0.00、0.50、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、25.00mL于25mL棕色容量瓶中，用去離子水稀釋并定容至刻度，搖勻，并經(jīng)過(guò)0.2um水系濾頭，依次進(jìn)樣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

2.2 水樣檢出限

實(shí)驗(yàn)測(cè)得儀器平均基線(xiàn)噪聲（HN）0.005uS，進(jìn)樣濃度（CS）為氟化物0.02 mg/L，氯化物1.00 mg/L，硝酸鹽0.10mg/L，硫酸鹽0.40 mg/L時(shí)，測(cè)得相應(yīng)峰高（H）：氟化物0.20 uS，，氯化物15.10 uS，硝酸鹽2.24uS，硫酸鹽3.64uS，根據(jù)中華人民共和國(guó)計(jì)量檢定規(guī)程JJG823-1993中，離子色譜儀的檢出限計(jì)算公式Cmin=Cs（2HN/H），其中Cmin代表最小檢出濃度；Cs代表檢測(cè)離子濃度；HN 代表基線(xiàn)噪聲（不少于30min 基線(xiàn)）；H代表檢測(cè)離子峰高。 得出各離子的檢出限為氟化物0.0010 mg/L，氯化物0.0007mg/L，硝酸鹽0.0004 mg/L，硫酸鹽0.0011 mg/L。

2.3 加標(biāo)回收

空白：取100mL容量瓶，加入水樣并定容至刻度線(xiàn)。

氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液②（50mg/L）：取氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）5.00mL于100mL棕色容量瓶中，用去離子水稀釋并定容至刻度線(xiàn)，搖勻。

加標(biāo)回收樣① ：取100mL容量瓶，加入水樣并定容至刻度，再依次加入氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液②（50mg/L）0.20mL、氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（2000mg/L）0.50mL、硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）0.20mL、硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）0.80mL，搖勻。

加標(biāo)回收樣② ：取100mL容量瓶，加入水樣并定容至刻度，再依次加入氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液②（50mg/L）0.30mL、氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（2000mg/L）0.75mL、硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）0.30mL、硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）1.20mL，搖勻。

加標(biāo)回收樣③ ：取100mL容量瓶，加入水樣并定容至刻度，再依次加入氟化物標(biāo)準(zhǔn) 中間液②（50mg/L）0.40mL、氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（2000mg/L）1.00mL、硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）0.40mL、硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）1.60mL，搖勻。endprint

將空白與加標(biāo)回收樣①②③分別經(jīng)0.2um 水系濾頭過(guò)濾后進(jìn)樣，每組各進(jìn)樣兩次，見(jiàn)表2。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，不同濃度的氟化物的水樣加標(biāo)回收率在103%-104%之間，氯化物的水樣加標(biāo)回收率在102%-103%之間，硝酸鹽的水樣加標(biāo)回收率在102%-106%之間，硫酸鹽的水樣加標(biāo)回收率為103%[3]。

加標(biāo)回收率①（%）=（結(jié)果濃度*101.7/100-空白對(duì)照濃度）/加標(biāo)理論濃度*100%

加標(biāo)回收率②（%）=（結(jié)果濃度*102.55/100-空白對(duì)照濃度）/加標(biāo)理論濃度*100%

加標(biāo)回收率③（%）=（結(jié)果濃度*103.4/100-空白對(duì)照濃度）/加標(biāo)理論濃度*100%

2.4 精密度

標(biāo)準(zhǔn)溶液①：取氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液（50mg/L）0.30mL、氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（2000mg/L）0.75mL、硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）0.30mL、硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）1.20mL，于100mL容量瓶中，用去離子水稀釋并定容至刻度，搖勻。

標(biāo)準(zhǔn)溶液②：取氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液（50mg/L）0.40mL、氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（2000mg/L）1.00mL、硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）0.40mL、硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（500mg/L）1.60mL，于100mL容量瓶中，用去離子水稀釋并定容至刻度，搖勻。

將標(biāo)準(zhǔn)溶液①②分別經(jīng)0.2um 水系濾頭過(guò)濾后進(jìn)樣，每組各進(jìn)樣五次。見(jiàn)表3。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知不同濃度氟化物的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.9%-1.6%，氯化物的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%-0.3%，硝酸鹽的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%-0.3%，硫酸鹽的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%-0.2%。

3.結(jié)論

采用離子色譜法測(cè)定水中氟化物、氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽四種陰離子的曲線(xiàn)線(xiàn)性，檢出限，加標(biāo)回收，精密度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法線(xiàn)性好，檢出限低，加標(biāo)回收率高，精密度好，滿(mǎn)足檢測(cè)需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 張維.離子色譜法在公共衛(wèi)生檢測(cè)中的新進(jìn)展[J].中國(guó)衛(wèi)生監(jiān)督雜志，2012.

[2] GB/T5750.5-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無(wú)機(jī)非金屬指標(biāo)[S].2006.

[3] GB/T5750.3-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 水質(zhì)分析質(zhì)量控制[S].2006.endprint