氧彈燃燒-離子色譜法測(cè)定海藻酸鈉中的氯離子和硫酸根離子*

王敬花 張錦梅

（青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司，青島 266101）

胡加鵬

（青島洲際化工實(shí)業(yè)有限公司海陽(yáng)海藻分公司，煙臺(tái) 265128）

氧彈燃燒-離子色譜法測(cè)定海藻酸鈉中的氯離子和硫酸根離子*

王敬花 張錦梅

（青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司，青島 266101）

胡加鵬

（青島洲際化工實(shí)業(yè)有限公司海陽(yáng)海藻分公司，煙臺(tái) 265128）

采用氧彈燃燒法對(duì)海藻酸鈉樣品進(jìn)行燃燒，用碳酸鈉作為吸收液進(jìn)行吸收，建立了離子色譜-抑制電導(dǎo)法檢測(cè)海藻酸鈉中陰離子的方法。實(shí)驗(yàn)采用SH-AC-1型離子交換色譜柱，最佳色譜條件：以3.6 mmol／L碳酸鈉為淋洗液，柱溫45℃，流速0.7 mL／min。在此條件下，可同時(shí)分離Cl-、SO42-離子，且色譜峰型對(duì)稱,所測(cè)Cl-、SO42-離子的檢出限（S／N=3）分別為0.005、0.011 mg／L。用該方法測(cè)定Cl-、SO42-離子，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于%(n=7)，加標(biāo)回收率分別為96%～107%、97%～104%。方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、可靠，具有較好的實(shí)用性。

離子色譜 氧彈燃燒法 海藻酸鈉 陰離子

海藻酸鈉（Sodium alginate，SAL）是一種從天然褐藻中提取的聚陰離子多糖（海藻酸）的鈉鹽，由β-D-甘露糖醛酸（M糖）和α-L-古洛糖醛酸（G糖）連結(jié)而成，因其獨(dú)特的理化性質(zhì)和良好的生物相容性，被廣泛應(yīng)用于藥物制劑、細(xì)胞培養(yǎng)、食品加工等領(lǐng)域［1-3］。在提取海藻酸鈉過程中引入的Cl-、，在藥物制劑中會(huì)干擾藥物的純度，在細(xì)胞培養(yǎng)中會(huì)影響微生物厭氧工藝，其含量在食物中過高代謝后會(huì)在人體內(nèi)產(chǎn)生酸性反應(yīng)等，因此含量的高低對(duì)海藻酸鈉的特殊應(yīng)用有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀：CIC-200型，青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司；

高效液相泵：UC-3281型，北京優(yōu)聯(lián)光電技術(shù)有限公司；

超聲波清洗器：HS10260D型，北京華運(yùn)安特科技有限責(zé)任公司；

鹵素測(cè)定預(yù)處理裝置：SLSY型，南京桑力電子設(shè)備廠；工作站：HW-2000型，上海千譜軟件有限公司；陰離子色譜柱：SH-AC-1型，青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司；

陰離子保護(hù)柱：SH-AC-1型，青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司；

海藻酸鈉樣品：青島洲際化工實(shí)業(yè)有限公司海陽(yáng)海藻分公司；

KCl基準(zhǔn)試劑：分析純，上海山浦化工有限公司；

Na2SO4基準(zhǔn)試劑：分析純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；

Na2CO3：分析純，上海山浦化工有限公司；

實(shí)驗(yàn)用水為電阻率大于18.2 MΩ·cm的二次去離子水。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

稱取0.210 3 g KCl于100 mL容量瓶中定容，配制成1 000 mg／L的Cl-離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，在4℃下避光保存。

稱取0.148 0 g Na2SO4于100 mL容量瓶中定容，配制成1 000 mg／L的SO42-離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，在4℃下避光保存。

1.3 色譜條件

離子色譜柱：SH-AC-1陰離子交換柱（250 mm×4.0 mm）和SH-AC-1陰離子保護(hù)柱（50 mm×4.0 mm）；淋洗液：3.6 mmol／L Na2CO3，等度淋洗，流速：0.7 mL／min；色譜柱為45℃恒溫；進(jìn)樣環(huán)：100 μL ；電流：70 mA。

1.4 樣品處理

（1）超聲波提取法

稱取一定量海藻酸鈉樣品，不斷攪拌下加入到一定體積的超純水中，攪拌至均勻狀態(tài)，置于超聲波清洗器中超聲30 min提取陰離子，轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中用超純水定容至刻度，搖勻備用。提取后的樣品經(jīng)過0.22 μm有機(jī)系微孔濾膜后直接進(jìn)樣，進(jìn)樣體積為100 μL。

（2）氧彈燃燒法

吸收液的配制：精密稱取0.381 6 g Na2CO3置于1 000 mL的容量瓶中，加超純水適量，溶解后用超純水稀釋至刻度，搖勻即得吸收液。

樣品制備：精密稱取一定量海藻酸鈉樣品置于坩堝內(nèi)，用點(diǎn)火絲連接到兩個(gè)電極柱，彎曲點(diǎn)火絲使其僅與樣品保持良好接觸，小心擰緊氧彈蓋，向氧彈中緩慢沖入氧氣，直至壓力為1.5～2.0 MPa。連接點(diǎn)火電極，通電點(diǎn)火，氧彈內(nèi)燃燒，用20 mL吸收液吸收。燃燒結(jié)束后，將彈筒在冷水中冷卻，振蕩充分吸收不少于30 min。將氧彈從水中取出，小心開啟放氣閥，緩慢、均勻地減壓至常壓，打開彈筒，用超純水沖洗氧彈內(nèi)壁、蓋、桿、放氣閥、燃燒皿內(nèi)外部位，然后收集全部溶液過濾至100 mL容量瓶并定容至刻度，搖勻，備用。

空白樣品制備：不加入海藻酸鈉樣品，按照樣品制備的方法制備空白樣品。

制備的海藻酸鈉樣品和空白樣品經(jīng)過0.22 μm有機(jī)系微孔濾膜后直接進(jìn)樣，進(jìn)樣體積為100 μL。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理方法的選擇

由于海藻酸鈉具有一定的粘度，直接溶于水后成黏稠狀，陰離子的含量偏低，用超聲波提取法處理的樣品，進(jìn)樣難度偏大，容易損失樣品，引入誤差。

氧彈燃燒法對(duì)海藻酸鈉樣品進(jìn)行預(yù)處理過程是在密閉體系內(nèi)進(jìn)行，可以減少樣品污染和損失，而且由于在富氧的環(huán)境中燃燒充分，使氯元素、硫元素較完全轉(zhuǎn)化為因此選用氧彈燃燒法對(duì)樣品進(jìn)行前處理。

2.2 色譜條件的優(yōu)化

單純使用碳酸鹽型淋洗液時(shí)，測(cè)定的噪音大，并且檢測(cè)靈敏度低，筆者選用內(nèi)置SHY-2自再生陰離子抑制器，在線使通過的淋洗液轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓幔⒉糠蛛婋x出H+和降低噪音，提高靈敏度，改善信噪比，從而改善儀器的性能。選擇3.6 mmol／L Na2CO3溶液為淋洗液可以同時(shí)檢測(cè)多種陰離子，得到較好的保留時(shí)間重現(xiàn)性，較低的背景電導(dǎo)和檢出限。分析樣品時(shí)，淋洗液流速分別為0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL／min。淋洗液流速過低時(shí)，檢測(cè)靈敏度高，但所需時(shí)間較長(zhǎng)；流速過高時(shí)，所需時(shí)間短，但柱壓升高。因此實(shí)驗(yàn)選擇淋洗液流速為0.7 mL／min。恒溫45℃時(shí)，離子分離效果好，峰型尖銳，對(duì)稱性好。

2.3 線性關(guān)系和檢出限

在1.3色譜條件下測(cè)定1.2配制的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以離子的濃度x、對(duì)應(yīng)的峰面積y作標(biāo)準(zhǔn)曲線，所得方法的線性方程和檢出限列于表1。

表1 離子濃度與峰面積的線性關(guān)系和檢出限

2.4 精密度試驗(yàn)

分別取與樣品濃度接近的含有0.30 mg／L Cl-、4.00 mg／L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)樣7次。保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別小于0.16%、0.32%，峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別小于0.43%、1.6%。說明該分析方法具有良好的精密度。

2.5 加標(biāo)回收試驗(yàn)

表2 回收試驗(yàn)結(jié)果

2.6 樣品測(cè)定

表3為1#～6#樣品（在相同的生產(chǎn)工藝下的不同批次的產(chǎn)品）的分析結(jié)果。由表3可知，不同時(shí)段生產(chǎn)出的產(chǎn)品中Cl-、SO42-含量有略微的差異。在海藻酸鈉出口檢驗(yàn)中，氯元素不得超過樣品含量的0.05%，硫元素不得超過樣品含量的0.3%。由表3可以計(jì)算出，1#～6#樣品均未超標(biāo)，為合格產(chǎn)品。

表3 海藻酸鈉樣品陰離子分析結(jié)果

3 結(jié)論

采用氧彈燃燒法處理樣品，離子色譜法測(cè)定海藻酸鈉中的陰離子，獲得了滿意的分析結(jié)果。該方法對(duì)測(cè)定高分子聚合物中的陰離子具有一定的借鑒作用。

［1］陳紅，徐靜，康曉梅，等.海藻酸鈉及其復(fù)合材料在生物醫(yī)藥中的研究進(jìn)展宰［J］.世界科技研究與發(fā)展，2010，32(4)： 536-539.

［2］魏靖明，張志斌，馮華，等.海藻酸鈉作為藥物載體材料的研究進(jìn)展［J］.化工新型材料，2007，35(8)： 20-22.

［3］寇偉姣，劉軍海.海藻酸鈉提取工藝的研究進(jìn)展［J］.化工科技市場(chǎng)，2009，32(3)： 14-16.

［4］牟世芬，劉克納，丁曉靜.離子色譜方法及應(yīng)用［M］.2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010： 158-201.

［5］李東，孫家義.氧彈分解-高效液相色譜法測(cè)定煤中氯［J］.分析實(shí)驗(yàn)室，2001，20(5)： 76-77.

［6］黨民團(tuán)，劉娟.氧彈燃燒灰化法測(cè)定有機(jī)物中磷［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2002，38(5)： 238-239.

［7］江錦花.氧瓶燃燒-離子色譜法測(cè)定魚樣中的氮硫氯元素［J］.色譜，2006，24(4)： 423.

［8］葉明立，何仁鍵，韓小江.氧彈燃燒-離子色譜法測(cè)定高分子聚合物的鹵素離子［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2009，18(4)： 45-47.

DETERMINATION OF CHLORIDION AND SULFATE ION IN SODIUM ALGINATE BY OXYGEN BOMB COMBUSTION-ION CHROMATOGRAPHY

Wang Jinghua，Zhang Jinmei
（Qingdao Shenghan Chromatograph Technology Co. Ltd.，Qingdao 266101，China）

Hu Jiapeng
（Qingdao Zhouji Chemical Industrial Co. Ltd.，Haiyang Branch，Yantai 265128，China）

The determination method of anion in sodium alginate by oxygen bomb combustion-ion chromatography suppressed conductivity detection with sodium carbonate aqueous solution as adsorption solution was established.SH-AC-1 ion exchange column was used，the selected chromatographic conditions as follows： 3.6 mmol／L sodium carbonate was as the eluent，column temperature was 45℃，the flow rate was 0.7 mL／min.In these conditions，the separation of Cl-，was carried out with symmetric peak. The detection limit of Cl-was 0.005 mg／L，andwas 0.011 mg／L. The RSDs of determination result were no more than 2%(n=7). The recoveries ofwere 96%-107%，97%-104%，respectively. This method is simple，accurate，reliable，and has better practical applicability.

ion chromatography，oxygen bomb combustion，sodium alginate，anion

*科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目（09C26213711749）

2011-08-11