離子色譜法測定水中常見陰離子的方法

段立紅 武洪麗

（1.新疆昌源水務(wù)科學(xué)研究院〈有限公司〉，新疆 烏魯木齊 830000；2.烏魯木齊市疾病預(yù)防控制中心，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆屬于典型干旱區(qū)，具有典型的干旱區(qū)畢流向心水系發(fā)育的水文地質(zhì)特征，由于天然背景超標(biāo)造成飲用水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，從而引發(fā)一些地方病的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在硫酸鹽、氟化物、氯化物、總硬度、砷等的超標(biāo)[1-2]。因此，為了全疆各族人民生活飲用水的安全引用，其中常見陰離子的檢測是必不可少的。而離子色譜法具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、檢測限低等優(yōu)點(diǎn)，特別是樣品前處理簡單。它主要利用離子交換的分離原理，對水中常見的陰、陽離子進(jìn)行連續(xù)性的定性和定量分析，測定常見消毒副產(chǎn)物陰離子[3]。本文基于《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》(GB/T5750.5-2006)中 F-、Cl-、SO42-、NO3-N 的測定方法[4]，利用ICS-2100離子色譜儀，AS19陰離子交換柱，同時測定水中常見陰離子的測定方法，具有良好的準(zhǔn)確度和精密度。

1 實(shí)驗部分

表1 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度

1.1 儀器

Dionex ICS-2100離子色譜儀 (美國戴安公司)，EGⅢ淋洗液自動發(fā)生器，IonPac AS19分析柱 （4 mm*250 mm），IonPac AG19型保護(hù)柱（4 mm*50 mm），ERS dionex AERS 500 4mm陰離子抑制器。

1.2 試劑

氟離子、氯離子、硫酸根離子、硝酸鹽 (氮)標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW(E)080549、GBW (E)080268、GBW(E)080266、BW3058， 濃 度 均 為 1000 mg·L-1，中國計量科學(xué)研究院；實(shí)驗用水為超純水，電阻率為18.2 MΩ·cm。樣品進(jìn)離子色譜儀均經(jīng)過0.2 μm微孔濾膜過濾。

1.3 色譜條件

色譜柱：AS19 交換柱 （4×250 mm， 美國），AG19 保護(hù)柱 （ 4×50 mm，美國），抑制器電流：50 mA；淋洗液：ECGⅢ KOH；淋洗液流速：1 mL·min-1；進(jìn)樣體積：25 μL；柱溫：30℃

1.4 實(shí)驗方法

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

（1）氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(ρ(F-)=10 mg·L-1)：吸取 1 mL 氟化物標(biāo)準(zhǔn)儲備液[ρ(F-)=1000 mg·L-1]于 100 mL容量瓶中，用超純水稀釋至刻度。4℃條件下冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

（2）硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(ρ(NO3-)=10 mg·L-1)：吸取 10 mL 氟化物標(biāo)準(zhǔn)儲備液[(ρ(NO3-)=100 mg·L-1)]于100 mL容量瓶中，用超純水稀釋至刻度。4℃條件下冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

（3）混合陰離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別吸取10 mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)中間液、2 mL氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲備液、15 mL硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液、5 mL硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)中間溶液于50 mL容量瓶中，加超純水至刻度，得到含F(xiàn)-2 mg·L-1，Cl-200 mg·L-1，NO3--N 10 mg·L-1，SO42-300 mg·L-1。

（4）混合陰離子標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。 分別吸取 0.50、1.00、2.00、5.00 mL上述混標(biāo)于10 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度。

1.4.2 模擬水樣測定

將水樣經(jīng)0.2 μm微孔濾膜過濾器過濾。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

以峰面積（Y）對溶液濃度（X）進(jìn)行直線回歸處理，繪制 F-、Cl-、NO3--N、SO42-標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果如下圖1。

結(jié)果表明，F(xiàn)-、Cl-、NO3--N、SO42-質(zhì)量濃度分別在 0.2~2、10~200、0.5~10、15~300 mg·L-1范圍內(nèi)，均具有良好線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為R2=0.9998。

表 2 F-、Cl-、NO3--N 、SO42-標(biāo)準(zhǔn)曲線測定結(jié)果

2.2 準(zhǔn)確度和精密度分析

采用此方法測定加入體積為1 mL的超純水加標(biāo)樣品進(jìn)行批內(nèi)平行測定，分別測定樣品含量并計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=11）為0.20%~2.93%，結(jié)果見表3。

2.3 實(shí)際水樣測定結(jié)果及方法的加標(biāo)回收率

采用本實(shí)驗方法對某自來水及礦泉水樣品進(jìn)行了檢測。為考察方法的可靠性，對水樣進(jìn)行了加標(biāo)回收率實(shí)驗，得到回收率值均在80%~120%之間，結(jié)果見表4。

圖 1 （a）F-、（b）Cl-、(c)NO3--N 、(d)SO42-標(biāo)準(zhǔn)曲線

表3 加標(biāo)水樣測定結(jié)果

表4 實(shí)際水樣測定及加標(biāo)回收率

3 結(jié)語

本文建立了一種測定水中F-、Cl-、SO42-、NO3--N的離子色譜方法，以ECGⅢKOH在線淋洗液，Dionex IonPac AS19陰離子交換柱，等度測量。分別在質(zhì)量濃度范圍內(nèi)有良好的的線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R2=0.9998以上，低、中、高加標(biāo)回收率分別為加標(biāo)回收率分別在113.8%-115.6%、94.8%-107.0% 、80.2% -97.9% 、85.9%-104.7%之間，平均相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.9%、0.61%、0.20%、0.24%，具有較高的準(zhǔn)確度和較好的精密度，能夠滿足測定飲用水中的常規(guī)陰離子的分析要求，具有良好的實(shí)用價值。

［1］錢立省，周玉村，羅俊.新疆農(nóng)村飲用水中硫酸鹽的監(jiān)測及評價[J].環(huán)境與健康，2008,24(4):363-366.

［2］楊春，康宏，馬超.新疆主要城市集中引用水源地水質(zhì)評價[J].干旱環(huán)境監(jiān)測，2008,22(3):140-148.

［3］田慧瓊.離子色譜法在測定水質(zhì)中的應(yīng)用研究[J].中國化工貿(mào)易，2014(1):255-256.

［4］GB/T5750-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法[S].