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保護柱，流速1.0mL/min，流速等度。結論 該方法操作簡單，省時省力，分離效果好，重現性好，符合國家標準要求。

【關鍵詞】離子色譜法 陰離子

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.24.204

前言

近年來飲用水標準不斷提高，離子色譜法（Ion Chromatography ）是美國人SMALL1972年發明的，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，是色譜技術在離子型物質檢測領域的一種突破[1]。 本文采用近年來發展起來的廣泛應用于分析化學和生物醫學領域的高效、快速新型分離技術離子色譜法，來測定GB5749-2006生活飲用水衛生標準中的常規必檢項目：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入離子交換系統之后分離開來，已分離的陰離子流經陽離子交換柱或抑制器系統轉換成具高電導度的強酸，淋洗液則轉變為弱電導度的碳酸。電導檢測器測量電導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）；

淋洗液自動發生器（KOH）；

AERS 300 4mm陰離子抑制器；

分離柱：Ionpac Dionex AS19；

保護柱：Ionpac AG22；

電導檢測器。

1.3 標準試劑

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 標準曲線的制備

2.1.1 標準儲備液

氯化物標準儲備液（2000mg/L）：精確稱取經105℃烘干至恒重的基準氯化鉀（見表1）4.2060g，溶解并轉移至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準物質（見表1）。

2.1.2 混合標準曲線配制

氟化物標準中間液①（10mg/L）：取氟化物標準溶液（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。

硝酸鹽標準中間液（100mg/L）：取硝酸鹽標準溶液（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。

硫酸鹽標準中間液（200mg/L）：取硫酸鹽標準溶液（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。

混合標準使用液：取氟化物標準中間液（10mg/L）10.00mL、氯化物標準溶液（1000mg/L）5.00mL、硝酸鹽標準中間液（100mg/L）5.00mL、硫酸鹽標準中間液（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。

分別取混合標準使用液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，并經過0.2um水系濾頭，依次進樣。實驗結果見表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，根據中華人民共和國計量檢定規程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 加標回收

空白：取100mL容量瓶，加入水樣并定容至刻度線。

氟化物標準中間液②（50mg/L）：取氟化物標準溶液（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準中間液②（50mg/L）0.20mL、氯化物標準儲備液（2000mg/L）0.50mL、硝酸鹽標準溶液（500mg/L）0.20mL、硫酸鹽標準溶液（500mg/L）0.80mL，搖勻。

加標回收樣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準中間液②（50mg/L）0.30mL、氯化物標準儲備液（2000mg/L）0.75mL、硝酸鹽標準溶液（500mg/L）0.30mL、硫酸鹽標準溶液（500mg/L）1.20mL，搖勻。

加標回收樣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準 中間液②（50mg/L）0.40mL、氯化物標準儲備液（2000mg/L）1.00mL、硝酸鹽標準溶液（500mg/L）0.40mL、硫酸鹽標準溶液（500mg/L）1.60mL，搖勻。endprint

將空白與加標回收樣①②③分別經0.2um 水系濾頭過濾后進樣，每組各進樣兩次，見表2。由實驗結果可見，不同濃度的氟化物的水樣加標回收率在103%-104%之間，氯化物的水樣加標回收率在102%-103%之間，硝酸鹽的水樣加標回收率在102%-106%之間，硫酸鹽的水樣加標回收率為103%[3]。

加標回收率①（%）=（結果濃度*101.7/100-空白對照濃度）/加標理論濃度*100%

加標回收率②（%）=（結果濃度*102.55/100-空白對照濃度）/加標理論濃度*100%

加標回收率③（%）=（結果濃度*103.4/100-空白對照濃度）/加標理論濃度*100%

2.4 精密度

標準溶液①：取氟化物標準中間液（50mg/L）0.30mL、氯化物標準儲備液（2000mg/L）0.75mL、硝酸鹽標準溶液（500mg/L）0.30mL、硫酸鹽標準溶液（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。

標準溶液②：取氟化物標準中間液（50mg/L）0.40mL、氯化物標準儲備液（2000mg/L）1.00mL、硝酸鹽標準溶液（500mg/L）0.40mL、硫酸鹽標準溶液（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。

將標準溶液①②分別經0.2um 水系濾頭過濾后進樣，每組各進樣五次。見表3。由實驗結果可知不同濃度氟化物的相對標準偏差為0.9%-1.6%，氯化物的相對標準偏差為0.2%-0.3%，硝酸鹽的相對標準偏差為0.2%-0.3%，硫酸鹽的相對標準偏差為0.1%-0.2%。

3.結論

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，加標回收，精密度實驗，實驗結果表明該方法線性好，檢出限低，加標回收率高，精密度好，滿足檢測需求。

參考文獻

[1] 張維.離子色譜法在公共衛生檢測中的新進展[J].中國衛生監督雜志，2012.

[2] GB/T5750.5-2006生活飲用水標準檢驗方法 無機非金屬指標[S].2006.

[3] GB/T5750.3-2006生活飲用水標準檢驗方法 水質分析質量控制[S].2006.endprint