氟化物測(cè)定方法的對(duì)比分析

劉 熙

(河北省邯鄲水文水資源勘測(cè)局，河北 邯鄲 056001)

采用離子色譜分析法測(cè)定陰離子含量原理:水樣中待測(cè)陰離子隨碳酸鹽－重碳酸鹽淋洗液進(jìn)入離子交換柱系統(tǒng)(由保護(hù)柱和分離柱組成)，根據(jù)分離柱對(duì)各陰離子的不同的親和度進(jìn)行分離，已分離的陰離子流經(jīng)抑制器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成具有高電導(dǎo)度的強(qiáng)酸，淋洗液則轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼妼?dǎo)度的碳酸。由電導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)量各陰離子組分的電導(dǎo)率，以相對(duì)保留時(shí)間和峰高或面積定性和定量測(cè)定氟化物。

氟試劑分光光度法采用的是氟離子在 pH值為4.1的乙酸鹽緩沖介質(zhì)中與氟試劑及硝酸鑭反應(yīng)生成藍(lán)色三元絡(luò)合物，絡(luò)合物在620 nm波長(zhǎng)處的吸光度與氟離子濃度成正比，定量測(cè)定氟化物(F－)。

1 儀器和試劑

882.0020型離子色譜儀(瑞士 Metrohm公司)，附有:833 IC Liquid Handling Unit手動(dòng)英蘭超濾進(jìn)樣系統(tǒng)、電導(dǎo)檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)(配有Mag IC Net色譜工作站);紫外分光光度計(jì)(T6新世紀(jì));光程為30 mm的比色皿;pH酸度計(jì);超純水機(jī):成都超純科技有限公司。

濃硫酸(優(yōu)級(jí)純)，無水碳酸鈉(優(yōu)級(jí)純)，無水碳酸氫鈉(優(yōu)級(jí)純);實(shí)驗(yàn)現(xiàn)制超純水;丙酮(分析純);氟試劑溶液(c=0.001 mol/L，pH=5.0);硝酸鑭溶液(c=0.001 mol/L，pH=4.1);緩沖溶液(pH=4.1);混合顯色劑(以上四種試劑配比比例為3:3:3:1);氟標(biāo)準(zhǔn)溶液90720 GBW(E)080370;氟標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)90976 GBW(E)080199。

2 分析步驟

2.1 氟試劑分光光度法

2.1.1 校準(zhǔn)曲線

于6個(gè)25.0 ml比色管中分別加入氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 ml，加入去離子水至 10 ml，準(zhǔn)確加入10.0 ml混合顯色劑，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，放置30 min用30 mm比色皿于620 nm波長(zhǎng)處，以純水為參比，測(cè)定吸光度?？鄢噭┛瞻?零濃度)吸光度，以氟化物含量對(duì)吸光度作圖，即得校準(zhǔn)曲線。

2.1.2 測(cè)定

準(zhǔn)確吸取1.00～10.00 ml試樣(根據(jù)水中氟化物含量而定)置于25.0 ml比色管中，加去離子水至 10 ml，準(zhǔn)確加入10.0 ml混合顯色劑，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。以下按2.1.1進(jìn)行。經(jīng)空白校正后，由吸光度值在校準(zhǔn)曲線上查得氟化物的含量。

2.2 離子色譜超濾陰離子法

2.2.1 離子色譜條件

Mettosep A Supp 5 150/4.0陰離子分離柱及保護(hù)柱，150 mmL× 4.0 mmID;淋 洗 液:1.0 mM NaHCO3+3.2 mM Na2CO3;流速:0.700 mL/min;定量環(huán)規(guī)格:20μL;室 溫:25℃ ;壓力:8.10 MPa。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

取50 ml比色管6只，質(zhì)量濃度依次按氟化物0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.8 mg/L、1.2 mg/L、1.6 mg/L、2.0 mg/L 配成一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)行測(cè)定，利用 Mag IC Net軟件采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)并編制氟離子的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

3 結(jié)果與討論

取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和部分生活飲用水及其水源水水樣采用離子色譜超濾陰離子分析法和氟試劑分光光度法測(cè)定方法進(jìn)行對(duì)比測(cè)定。

3.1 線性關(guān)系

兩種方法均采用同一標(biāo)準(zhǔn)溶液配置，測(cè)得的曲線，線性關(guān)系見表1。

表1 兩種方法線性關(guān)系

以上表明，兩種測(cè)定水中氟化物的方法，測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系都很好。

3.2 氟試劑分光光度法與離子色譜超濾陰離子法比較

取水中氟化物溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)90976按要求分別配成標(biāo)準(zhǔn)溶液。采用不同方法對(duì)所配標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定比較見表2。

表2 氟試劑分光光度法與離子色譜超濾陰離子法比較

3.3 兩種方法對(duì)生活飲用水及其水源水進(jìn)行測(cè)定

兩種方法對(duì)生活飲用水及其水源水進(jìn)行測(cè)定，見表3。

通過表3可以看出，氟試劑分光光度法和離子色譜超濾陰離子法測(cè)定的水樣中氟化物的質(zhì)量濃度均在標(biāo)準(zhǔn)值允許的范圍之內(nèi)，都是可以采用的測(cè)定方法。

4 結(jié)語(yǔ)

通過兩種方法對(duì)測(cè)定水中氟化物的結(jié)果表明，兩種方法皆可被采用。但是，兩種方法各有利弊，氟試劑分光光度法測(cè)定氟化物主要是人工操作，相對(duì)來說誤差要大一些，但此方法可以測(cè)定污水中的氟的含量。而離子色譜超濾陰離子法由于是比較先進(jìn)的儀器，對(duì)試劑的配制，儀器的維護(hù)、清洗、保養(yǎng)要求比較嚴(yán)格，如果配制淋洗液的濃度發(fā)生變化，那么儀器在出峰時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大變化，測(cè)得的數(shù)據(jù)就會(huì)不準(zhǔn)確。但此方法具有需要水樣量小，測(cè)定樣品所用時(shí)間短，不添加任何化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境污染小、操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)，所以擁有更為廣闊的應(yīng)用前景。

表3 兩種方法對(duì)生活飲用水及其水源水測(cè)定結(jié)果

［1］周懷東，段玉英，等.水質(zhì)分析方法標(biāo)準(zhǔn)匯編.水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中心.1995.

［2］中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn).HJ488－2009.水質(zhì).氟化物的測(cè)定.氟試劑分光光度法.2009.

［3］金銀龍，鄂學(xué)禮，等.生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法.中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2007.

［4］牟世芬，劉開錄.離子色譜［ML北京］.科學(xué)技術(shù)出版社.1996.

［5］International Union of Pure and Applied Chemistry(IUPAC)，Pure＆ Appl. Chem.65(1993).

［6］H. Engelhardt，L. Rohrschneider，Deutsche chromatogragrapische Grundbegriffe zur IUPAC－Nomenklatur(1998)，Universitat Saarbruchen.