離子色譜法測定水中四種陰離子

劉松歡+林仰鋒

【摘 要】 目的通過離子色譜法測定水中四種陰離子。方法 ICS-900型離子色譜儀（美國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 該方法操作簡單，省時省力，分離效果好，重現(xiàn)性好，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

【關(guān)鍵詞】離子色譜法 陰離子

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.24.204

前言

近年來飲用水標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，離子色譜法（Ion Chromatography ）是美國人SMALL1972年發(fā)明的，是高效液相色譜（HPLC）的一種，是主要用來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)檢測領(lǐng)域的一種突破[1]。 本文采用近年來發(fā)展起來的廣泛應(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，來測定GB5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的常規(guī)必檢項目：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)分離柱對各種陰離子的親和力不同，從而使樣品中各種待測陰離子隨淋洗液進(jìn)入離子交換系統(tǒng)之后分離開來，已分離的陰離子流經(jīng)陽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)檢測器測量電導(dǎo)率之后以相對保留時間定性，峰面積定量[2]。

1.2 儀器

ICS-900型離子色譜儀（美國DIONEX）；

淋洗液自動發(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)檢測器。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)試劑

本實驗用水均為去離子水，電阻率為18.2 M，超聲15min后備用。

二、實驗部分

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備液

氯化物標(biāo)準(zhǔn)儲備液（2000mg/L）：精確稱取經(jīng)105℃烘干至恒重的基準(zhǔn)氯化鉀（見表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。儲存于棕色試劑瓶中。

其它四種儲備液為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（見表1）。

2.1.2 混合標(biāo)準(zhǔn)曲線配制

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，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，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，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0.2um水系濾頭，依次進(jìn)樣。實驗結(jié)果見表2。

2.2 水樣檢出限

實驗測得儀器平均基線噪聲（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，測得相應(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)中華人民共和國計量檢定規(guī)程JJG823-1993中，離子色譜儀的檢出限計算公式Cmin=Cs（2HN/H），其中Cmin代表最小檢出濃度；Cs代表檢測離子濃度；HN 代表基線噪聲（不少于30min 基線）；H代表檢測離子峰高。 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。

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，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 水系濾頭過濾后進(jìn)樣，每組各進(jìn)樣兩次，見表2。由實驗結(jié)果可見，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 水系濾頭過濾后進(jìn)樣，每組各進(jìn)樣五次。見表3。由實驗結(jié)果可知不同濃度氟化物的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.9%-1.6%，氯化物的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%-0.3%，硝酸鹽的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%-0.3%，硫酸鹽的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%-0.2%。

3.結(jié)論

采用離子色譜法測定水中氟化物、氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽四種陰離子的曲線線性，檢出限，加標(biāo)回收，精密度實驗，實驗結(jié)果表明該方法線性好，檢出限低，加標(biāo)回收率高，精密度好，滿足檢測需求。

參考文獻(xiàn)

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

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

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