離子色譜法同時測定硝酸鍶中硫酸鹽及亞硫酸鹽的含量

王 妍

（中海油天津化工研究設(shè)計院，天津 300131）

離子色譜法同時測定硝酸鍶中硫酸鹽及亞硫酸鹽的含量

王 妍

（中海油天津化工研究設(shè)計院，天津 300131）

當(dāng)硫酸鹽和亞硫酸鹽共存時，對硝酸鍶中這2種雜質(zhì)的測定存在一定的難度。建立了同時測定工業(yè)硝酸鍶樣品中的硫酸鹽及亞硫酸鹽含量的離子色譜方法。采用ICS-1500型離子色譜儀，選取IonPac AS18作為色譜分離柱，以氫氧化鉀進(jìn)行梯度洗脫，電導(dǎo)檢測器檢測，線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999 4～0.999 6，加標(biāo)回收率為87.4％～100.8％，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差2.9％～3.2％。該方法準(zhǔn)確、快速，在生產(chǎn)檢測中具有重要意義。

離子色譜；硝酸鍶；硫酸鹽；亞硫酸鹽

硝酸鍶為白色結(jié)晶或粉末，工業(yè)上用于制造紅色焰火、信號彈、光學(xué)玻璃、電子管陰極材料，也用于消防試劑、汽車的安全氣囊等。不同級別硝酸鍶的雜質(zhì)含量差別很大，產(chǎn)品中的微量硫酸鹽和亞硫酸鹽雜質(zhì)會影響其品質(zhì)及應(yīng)用效果，因此選取快速、準(zhǔn)確的方法對這2種雜質(zhì)進(jìn)行定量成為控制產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。目前，亞硫酸鹽的含量測定多采用氧化還原法、電位滴定法、分光光度法以及離子色譜法等［1-3］。其中，氧化還原法、電位滴定法的空白溶液常有干擾，硫酸鹽和亞硫酸鹽難以分別準(zhǔn)確定量，且需用樣品量大，靈敏度不高。離子色譜法具有專屬、靈敏、準(zhǔn)確、自動化程度高的優(yōu)點(diǎn)，隨著離子色譜儀的普及，該方法應(yīng)用前景良好。用離子色譜測定硫酸鹽是成熟的方法，但當(dāng)硫酸鹽與亞硫酸鹽共存時，由于其相互干擾，且亞硫酸鹽易于被氧化，因此為這2種雜質(zhì)的完全分離及準(zhǔn)確定量帶來很大難度。硝酸鍶產(chǎn)品中存在微量硫酸根、亞硫酸根以及大量的硝酸根，3種離子相互影響，采用等度洗脫條件難以實現(xiàn)三者的完全分離。目前，國內(nèi)外尚未見關(guān)于該產(chǎn)品中亞硫酸鹽測定方法的報道。筆者建立了離子色譜同時測定工業(yè)硝酸鍶樣品中的硫酸鹽及亞硫酸鹽含量的方法，具有創(chuàng)新性和實用性。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

儀器：ICS-1500型離子色譜儀、RFC-30型淋洗液發(fā)生器、N2氣瓶、Milli-Q型純水機(jī)、電子天平、0.22μm微孔濾膜。

試劑：硫酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB 04-2080-2007，鋼鐵研究總院分析測試研究所），亞硫酸鈉（優(yōu)級純，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98％），超純水（電阻率≥18.2MΩ·cm）。

1.2 色譜條件

IonPac AS18分析柱（250mm×4mm），IonPac AG18保護(hù)柱（50mm×4mm），自循環(huán)電抑制模式抑制器，電導(dǎo)檢測器；池溫為35℃，柱溫為30℃；KOH梯度洗脫，洗脫程序：0～22min，10mmol/L；22～22.1min，10～22mmol/L；22.1～30min，22mmol/L；30～30.1min，22～10mmol/L；30.1～35min，10mmol/L。流速為1.0mL/min，進(jìn)樣量為100μL。

1.3 樣品處理方法

1.3.1 實驗用水的處理

取電阻率為18.2MΩ·cm的超純水進(jìn)行氮吹處理，備用。

1.3.2 供試品溶液的制備

準(zhǔn)確稱取樣品0.250g（精確到0.000 1g），溶解于1.3.1節(jié)中氮吹處理過的超純水中，定容至100mL搖勻。將樣品溶液以0.22μm微孔濾膜過濾，即得供試液。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的制備

準(zhǔn)確稱取亞硫酸鈉0.157 47g，用超純水充分溶解后轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻即得質(zhì)量濃度為1.000mg/mL的亞硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液儲備液。

1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別準(zhǔn)確移取硫酸根、亞硫酸根標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液各10.00mL至100mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻，得到質(zhì)量濃度為0.100 0mg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。再準(zhǔn)確移取該溶液10.00mL至100mL容量瓶中定容至刻度。

分別準(zhǔn)確移取上述溶液1.00、2.00、5.00、10.00mL至100mL容量瓶中，搖勻，得到質(zhì)量濃度為0.10、0.20、0.50、1.00mg/L的混標(biāo)溶液。在上述色譜條件下注入離子色譜儀中，記錄峰面積。以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（ρ）為橫坐標(biāo)，峰面積積分值（A）為縱坐標(biāo)回歸，得到線性方程。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇與系統(tǒng)適用性實驗

通過選取 IonPac AS18、IonPac AS19、IonPac AS15三根色譜柱分別進(jìn)行分離條件測試，結(jié)果表明AS18為最佳分離柱。取部分供試液注入離子色譜，得到理論塔板數(shù)及分離度數(shù)據(jù)。IonPac AS18分離效果及各樣品分離的色譜圖見圖1。

由圖1結(jié)果可以得知，亞硫酸根的保留時間為27.77min，硫酸根的保留時間為28.47min，分離度為1.68，塔板數(shù)為27 927，兩峰能夠達(dá)到很好的基線分離。

圖1 硝酸鍶中硫酸根與亞硫酸根色譜分離圖

2.2 線性

取1.4節(jié)下的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液過濾后直接進(jìn)樣并線性回歸，得到亞硫酸根的線性方程：A=0.337 ρ-0.011；r=0.999 4；硫酸根線性方程：A=0.848ρ+0.001；r=0.9996。結(jié)果表明，亞硫酸根、硫酸根的質(zhì)量濃度在0.10～1.00mg/L范圍內(nèi)與峰面積的線性關(guān)系良好。

2.3 精密度實驗

取1.4.2節(jié)下質(zhì)量濃度為0.50mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)樣6次，每次100μL，計算結(jié)果：亞硫酸根和硫酸根的峰面積RSD分別為2.9％和3.2％。

2.4 樣品測定及回收率實驗

按照1.3節(jié)下樣品前處理方法和1.2節(jié)下色譜條件測定4個樣品中硫酸鹽、亞硫酸鹽的含量，采用外標(biāo)法定量，結(jié)果見表1。為驗證該方法的合理性，分別做了硫酸根、亞硫酸根加標(biāo)回收實驗，平行測定5份樣品，含量測定結(jié)果和回收率結(jié)果見表2、3。結(jié)果表明，該方法符合樣品分析的要求。

表1 樣品檢測結(jié)果

表2 亞硫酸根加標(biāo)回收結(jié)果

表3 硫酸根加標(biāo)回收結(jié)果

3 結(jié)論

在本文所述的色譜條件下，亞硫酸根與各干擾峰能夠完全實現(xiàn)基線分離，線性、精密度及重現(xiàn)性良好，該方法能夠準(zhǔn)確快速地檢測亞硫酸鹽與硫酸鹽，對于工業(yè)生產(chǎn)的在線監(jiān)測及實驗室評價有重要意義。

［1］馬占玲，沙曉婷，李艷穎，等.新分光光度法測定食品中亞硫酸鹽含量［J］.中國食品學(xué)報，2013，13（6）：215-219.

［2］袁悅，張寧，盧造權(quán)，等.離子色譜法分析亞硫酸鹽時與其他陰離子的相互影響［J］.分析實驗室，2010，29（S1）：281.

［3］Keller-Lehmann B，Corrie S，Ravn R，et al.Preservation and simumultaneous analysis of relevant soluble sulfur species in sewage samples：2nd International IWA Conference on Sewer Operation and Maintenance，Vienna，Austria，October 26-28，2006［C］.Austria：BOKU-SIG，c2006.

聯(lián)系方式：xinyu868@163.com

Determination of sulfate and sulfite contents in strontium nitrate by ion chromatography method at same time

Wang Yan
（CNOOC Tianjin Chemical Research＆Design Institute，Tianjin 300131，China）

When sulfate and sulfite coexisted，the determination of these two impurities in strontium nitrate was difficult.Simultaneous determination method of sulfate and sulfite contents in strontium nitrate by ion chromatography method was established.The ICS-1500 ion chromatography and IonPac AS18 as chromatographic separation column were selected.The KOH gradient elution and conductivity detector were used by determination.The linear correlation coefficient was reported at 0.999 4～0.999 6 and the recovery ratio was at 87.4％～100.8％.The relative standard deviation was at 2.9％～3.2％.It was proved that this method was accurate，fast，and meaningful in the production tests.

ion chromatography；strontium nitrate；sulfate；sulfite

TQ125.14

A

1006-4990（2014）11-0059-03

2014-05-27

王妍（1983— ），女，碩士，工程師，主要從事化學(xué)品危險性分類鑒別、一般化工品分析方法的研究開發(fā)及未知樣品的分析鑒別工作。