離子色譜法同時測定飲用水中4種無機陰離子

王娟

摘 要

建立了飲用水中4種無機陰離子的離子色譜測定法。采用ISC-1100型離子色譜儀測定飲用水中的F-、Cl-、NO3-、SO42-4種無機陰離子。水樣過0.22m濾膜后，經IonPac AS19離子色譜柱分離，用KOH溶液洗脫，流量為1.0mL/min，電導檢測器檢測，外標法定量。4種陰離子的質量濃度與離子色譜峰面積在測定范圍內呈良好的線性關系（r≥0.9992），檢出限為0.001～0.0025mg/L，相對標準偏差為0.2%～3.2%（n=6），實際水樣的加標回收率為96.0%～104.0%。方法簡便、快捷，精密度和準確度高，適合飲用水中4種無機陰離子的同時測定。

關鍵詞

離子色譜法;飲用水;無機陰離子

中圖分類號： O657.75;R123.1 ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 93

水中無機陰離子的種類很多，在天然水體中有F-、Cl-、NO3-、SO42-等陰離子，當它們在水體中超過一定濃度時，就會對人體產生一定的毒害作用或潛在影響，同時也會對環境造成危害。2006年衛生部發布的GB/T5750-2006規定上述4種無機陰離子的檢驗方法主要包括容量法、分光光度法和離子色譜法[1-3]。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀：ICS-1100型，配AS-DV自動進樣器、EGC氫氧化鉀自動發生器，賽默飛世爾科技戴安;一次性過濾膜：0.22m;陰離子柱：美國戴安公司。

氟離子標準溶液：500mg/L，環境保護部標準樣品研究所;氯離子標準溶液：100mg/L，環境保護部標準樣品研究所;硝酸根離子標準溶液：500mg/L，環境保護部標準樣品研究所;硫酸根離子標準溶液：500mg/L，環境保護部標準樣品研究所;超純水：優普超純水機，成都超純科技有限公司。

1.2 色譜條件

色譜柱：保護柱IonPacAG19（50mm×4mm），分析柱IonPacAS19柱（250mm×4mm）;柱溫：30℃;抑制器：ASRS300（4mm），模式為外接水電抑制，電流為99mA;DS6電導檢測器，電導池溫度35℃;淋洗液：23mmol/LKOH溶液，進樣體積：100L。

1.3 標準曲線繪制

分別取F-、Cl-、NO3-、SO42-4種陰離子標準溶液，用超純水配置不同濃度的混合標準系列，按1.2色譜條件自動進樣測定。以保留時間定性，以測得的色譜峰面積對各離子的質量濃度繪制標準曲線。

1.4 樣品處理

用聚乙烯塑料瓶采集水樣后盡快測定。澄清無色水樣過0.22m濾膜后直接進樣，若水樣有顏色或渾濁，應先過OnGuardRP柱凈化，再過0.22m濾膜后上機測定。水樣在4℃冷藏保存，貯存于暗處。

2 結果與討論

2.1 進樣體積的選擇

飲用水中各陰離子的濃度差別很大。采用小體積進樣時，靈敏度降低，水樣中痕量離子F-、Cl-等檢出限將達不到檢測要求;采用大體積進樣時雖然各陰離子的靈敏度大幅度提高，但水樣中常量離子如NO3-、SO42-等會出現峰形變寬、拖尾，甚至造成色譜柱過載，樣品需要稀釋后測定。為了能實現飲用水中陰離子同時測定，實驗選擇進樣體積為100L。

2.2 抑制器再生模式選擇

抑制器再生模式的選擇主要取決于淋洗液組成和分析物質所需的靈敏度，穩定的基線和小的噪聲是離子色譜法分析低濃度離子的一個重要因素。外接水電抑制再生模式是分析低濃度離子的首選模式。故實驗選擇外接水，99mA電抑制模式，可顯著降低各陰離子的檢出限。

2.3 分離度

在色譜分析中通常規定，當色譜圖中兩個相鄰色譜峰達到基線分離時，其分離度R≥1.5，在本實驗選擇的色譜條件下，4種陰離子中相鄰兩個色譜峰的分離度（R）見表1。圖1為4種陰離子標準色譜圖，由圖1和表1可知，相鄰兩個色譜峰的分離度R>1.5，4種陰離子實現了有效分離。

2.4 線性方程、相關系數和檢出限

飲用水中陰離子的濃度和相關衛生標準中限量指標各不相同[4-5]，故實驗中各陰離子所設定的測試范圍綜合考慮了實際水樣中陰離子的濃度和檢出限量標準。按實驗方法對不同濃度的4中陰離子混合標準系列進行測定，以陰離子的質量濃度（X，mg/L）為橫坐標，色譜峰面積（Y）為縱坐標繪制標準曲線。以3倍信噪比（3N/b）計算檢出限。4種陰離子的測定范圍、線性方程、相關系數和檢出限見表2。由表2可知，4種陰離子質量濃度在測定范圍內與其色譜峰面積呈良好線性關系，測定范圍和檢出限能滿足飲用水中各種陰離子的檢測要求。

2.5 精密度實驗

分別對4種陰離子混合標準系列最高濃度點連續進樣6次，計算測定結果的相對標準偏差（RSD）結果見表3。由表3可知，4種陰離子在低、中、高3個濃度水平下測定結果的相對標準偏差在0.2%～3.2%之間。

2.6 準確度實驗

取1自來水樣品平行測定6次，測定結果的平均值為本底值。然后另取該水樣18份，分為3組，每組6份，分別加入低、中、高3個濃度水平混合標準溶液，進行測定，計算樣品加標回收率，結果見表4。由表4可知，4種陰離子在低、中、高3個濃度水平的加標回收率在96.0 %～104.0 %之間。

2.7 實際樣品測定

采集自來水、礦泉水、地下水3種水樣各5個樣品，按實驗方法進行測定，結果表明，各類飲用水水樣中陰離子峰型好，干擾小，表明本方法適用于相關飲用水中4種無機陰離子的測定。

3 結論

采用離子色譜法測定飲用水中4種無機陰離子，選擇外接水，99mA電抑制模式，進樣量100L時，4種無機陰離子分離度較好，方法靈敏度高，該方法的精密度和準確度滿足相關飲用水衛生標準的檢測要求。且該方法無須配置試劑，綠色環保，操作簡便，實現了飲用水中4種無機陰離子的同時測定。

參考文獻

[1]GB 8537-2008飲用天然礦泉水[S].

[2]HJ/T5750-2006生活飲用水標準檢驗方法[S].