離子色譜法測定水中7種陰離子

霍晶

（上海市城市排水監(jiān)測站，上海200062）

0 前言

環(huán)境污染日趨嚴重，人們對水質要求的提高促使水處理技術和水質檢測技術的不斷發(fā)展［1］?，F在飲用水消毒方式以二氧化氯和臭氧為主［2］，消毒副產物分別為亞氯酸鹽、氯酸鹽和溴酸鹽［3］，其中溴酸鹽超標會對人體產生致癌作用，亞氯酸鹽和氯酸鹽超標則會引起溶血性貧血等疾??；氟、氯、硝酸鹽和硫酸鹽超標也會對土壤和輸水系統產生危害，并損傷人體生理系統，造成慢性中毒，因此對水中陰離子的檢測非常重要。目前檢測方法主要有化學滴定法［4］、分光光度法［5］、離子色譜法［6－8］等，其中離子色譜法樣品前處理簡單，一次進樣可分析多種物質，具有較高的分離度和靈敏度。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

DX500離子色譜儀（美國賽默飛世爾科技公司，配有自動進樣器、氫氧化鉀淋洗液自動發(fā)生器、抑制電導檢測器等）；Ion Pac AS－19色譜柱、Ion Pac AG－19保護柱；變色龍6.8數據處理軟件；容量瓶、刻度吸管、抽濾器等。

氟、氯、硝酸鹽、硫酸鹽均為國家環(huán)境保護標準樣品；亞氯酸鹽、溴酸鹽、氯酸鹽均為優(yōu)級純；實驗用水為超純水（18.2 MΩ·c m）。

1.2 分析條件

流速：1.0 mL/min；抑制器電流：100 mA；溫度：35℃；氫氧化鉀梯度淋洗濃度為：先用0.0～10.0 mmol/L淋洗，在依次用10.0～10.0 mmol/L，40.0～40.0 mmol/L，41.0～10.0 mmol/L，45.0～10.0 mmol/L的淋洗液洗脫；定量環(huán)體積：500μL。

1.3 標準溶液配制

根據《生活飲用水衛(wèi)生標準》中對7種陰離子的限值要求，稱取亞氯酸鹽、溴酸鹽和氯酸鹽配制溶液，與氟、氯、硝酸鹽、硫酸鹽標準溶液混合，稀釋至以下濃度（表1）。

表1 標準溶液濃度Table 1 Concentr ations of standar d solutions

1.4 測定步驟

將水樣經0.2μm濾膜過濾，對硬度高的水必須先經陽離子交換樹脂柱，含有機物的水必須先經C18柱進行離子交換后方可進500μL自動進樣環(huán)進行分析測定。

2 結果與討論

2.1 定性分析

一次進樣，可同時得到7種陰離子的離子色譜圖，見圖1。以保留時間作為定性的依據，氟離子、亞氯酸鹽、溴酸鹽、氯離子、硝酸鹽、氯酸鹽、硫酸鹽出峰時間分別為 5.68，8.15，8.85，10.93，15.92，19.38，24.39 min。

2.2 標準曲線

將表1配制的標準溶液進行色譜分析，以峰面積y為縱坐標，濃度x為橫坐標，通過數據處理系統得到標準曲線（表2）。

圖1 7種陰離子色譜圖Figure 1 A chromatogram for the seven types of anions.

表2 回歸方程和相關系數Table 2 Regression equations and correlation coefficients

2.3 精密度、加標回收率和檢出限實驗

取線性范圍內7種陰離子低、中、高三個濃度標準溶液分別進行5次平行測定，計算相對標準偏差（RSD）和加標回收率。實驗表明加標回收率為91.6%～108%，RSD為0.13%～8.8%；通過數據處理軟件計算7種陰離子出峰信噪比，逐級稀釋并測定，當信噪比S/N為3時，計算7種陰離子的檢出限，其中最低可達到1.27×10－4mg/L，結果見表3。

2.4 水樣測定

由于自來水處理工藝不同，不同地區(qū)自來水中陰離子會有所不同，文獻資料顯示自來水中均含有氟、氯、硝酸鹽和硫酸鹽，不同的消毒方式會產生氯酸鹽、亞氯酸鹽或溴酸鹽。本實驗取2013年11月某地區(qū)自來水廠樣品進行測定，檢出6種陰離子，均未超標，結果見表4。

表3 精密度、加標回收率和檢出限Table 3 RSDs，recoveries and detection limits（n＝5）/（mg·L－1）

表4 自來水樣品測定Table 4 Deter mination of tapwater/（mg·L－1）

3 結語

目前多采用電極法測定氟離子，滴定法測定氯化物，分光光度法測定硝酸鹽和硫酸鹽等常規(guī)陰離子，離子色譜法測定亞氯酸鹽、氯酸鹽和溴酸鹽。實驗采用容量高的AS19分析柱，大體積進樣，梯度淋洗方式，能同時測定水中7種陰離子，加標回收率較高，該方法靈敏度高，實用性強，不足之處在于分析時間較長，所以選擇自動進樣，樣品多時可在無人值守的情況下連夜測定，適用于飲用水和地表水的檢測。

［1］尹洧 .現代分析技術在水質氨氮監(jiān)測中的應用［J］.中國無機分析化學，2013，3（2）：1－5.

［2］代園園，員建，苑宏英，等 .二氧化氯作為消毒劑在飲用水處理中的應用［J］.凈水技術，2011，30（1）：4－7.

［3］劉貞，崔艷，胡志軍，等 .紫外分光光度法檢測水中微量溴酸鹽的含量［J］.中國無機分析化學，2012，2（2）：14－16.

［4］張燕君，陶玲 .滴定和離子色譜聯用在水質分析中的應用［J］.中國無機分析化學，2012，2（z）：12－13.

［5］付生錄，魏燕 .流動注射－分光光度法測定水中氰化物［J］.中國無機分析化學，2013，3（2）：39－42.

［6］曾敏潔，巖田和則 .離子色譜法測定水中的鹵氧化物陰離子［J］.中國無機分析化學，2012，2（z）：19－21..

［7］齊春華，張穎，王化勇 .用離子色譜法同時測定生活飲用水中溴酸鹽、亞氯酸鹽和氯酸鹽［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2012，22（10）：2284－2287.

［8］孫衛(wèi)明，孫建飛，王權帥 .生活飲用水中溴酸鹽、氯酸鹽和亞氯酸鹽的離子色譜測定方法［J］.職業(yè)與健康，2013，29（7）：824－826.