離子色譜法同時(shí)測定水中8種陰離子

余秀娟 曾 鈺 那晶晶

(1.蘇州市出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫綜合技術(shù)中心，江蘇 蘇州 215104;2.蘇州華博日化品檢測服務(wù)有限公司，江蘇 蘇州 215104;3.蘇州世標(biāo)檢測技術(shù)有限公司，江蘇 蘇州 215104)

水中陰離子的測定方法通常有離子選擇電極法、重量法、滴定法和分光光度法等[1－2]。每種離子的測定方法不盡相同且不能同時(shí)測定，操作煩瑣，并存在較多的干擾因素。離子色譜法作為一種多元素高效、快速的分離和檢測技術(shù)，是目前水中陰離子分析最常用的方法，已被眾多檢測實(shí)驗(yàn)室所認(rèn)可[3－8]。為了滿足水質(zhì)檢測要求，提高檢測速度，本實(shí)驗(yàn)采用ICS－5000離子色譜儀建立了一種同時(shí)測定SO24－、Cl－、NO3－、F－、BrO3－、NO2－、ClO3－和ClO2－的分析方法，以適應(yīng)水中陰離子的大批量檢測。

1 材料和方法

1.1 主要儀器和設(shè)備

ICS－5000型離子色譜儀;Milli－Q超純水機(jī);Eppendorf移液器;容量瓶;0.22 μm 濾膜。

1.2 主要試劑

KOH淋洗液;SO24－、Cl－、NO3－、F－、NO2－、BrO3－、ClO3－和ClO2－標(biāo)準(zhǔn)儲備液分別為100、100、100、100、100、1 000、1 000、1 000 mg/L，均為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其中SO24－、Cl－、NO3－、F－、NO2－和BrO3－來源于美國Accustandard公司，ClO3－和ClO2－來源于美國O2si－smart solutios公司。使用前先將F－、NO2－、BrO3－、ClO3－、ClO2－標(biāo)準(zhǔn)儲備液分別稀釋成10 mg/L、1 mg/L、1 mg/L、10 mg/L 和 10 mg/L。實(shí)驗(yàn)用水為超純水(電阻率≥18 MΩ/cm)。

2 分析方法

2.1 色譜條件

陰離子分析柱和保護(hù)柱:Dionex IonpacTMAS19 RFICTM型(4×250mm)和 Dionex IonpacTMAS19 RFICTM型(4×250mm)，電導(dǎo)檢測器;抑制電流:75 mA;定量環(huán):25 uL;淋洗液濃度:17 mmol/L;流速:1 mL/min;柱溫:30℃;檢測池溫度:35℃;壓力:1840 psi;背景總電導(dǎo):低于 0.1 uS。

2.2 樣品前處理和保存

水樣需經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾，直接上機(jī)測試。若水樣不能在采集當(dāng)天分析，應(yīng)立即用微孔濾膜過濾以除去雜質(zhì)，并在4℃下避光保存。

3 結(jié)果與討論

3.1 淋洗液及其流速的選擇

目前應(yīng)用最廣泛的淋洗液主要為KOH、Na2CO3和NaHCO3混合溶液。本實(shí)驗(yàn)通過選擇不同濃度范圍的KOH淋洗液測定標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)KOH濃度為17 mmol/L時(shí)，幾種陰離子的分離效果最好。各組分的出峰時(shí)間、靈敏度和分離度均會受到淋洗液流速的影響。選擇不同范圍的流速進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)流速1 mL/min時(shí)，分析時(shí)間最短，結(jié)果滿意。淋洗液流速降低，測定時(shí)間延長，測定效率降低;淋洗液流速提高，各組分的保留時(shí)間縮短，靈敏度降低，分離度變差。

3.2 柱溫的選擇

色譜柱溫度對各組分的保留時(shí)間、分離度及柱壓力等均有影響。本實(shí)驗(yàn)選擇柱溫30℃時(shí)，8種無機(jī)陰離子色譜峰之間的分離度最好，保留時(shí)間縮短，柱壓力降低，儀器的穩(wěn)定性增強(qiáng)，并且可以獲得良好的重現(xiàn)性。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

用超純水將8種陰離子標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液稀釋為標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液。按2.1中的色譜條件進(jìn)行測定，同時(shí)按照3倍信噪比計(jì)算檢出限，結(jié)果如表1所示，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到99%以上。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實(shí)驗(yàn)色譜條件進(jìn)樣，色譜圖如圖1所示。由圖1可知，在本實(shí)驗(yàn)條件下，8種無機(jī)陰離子的分離效果良好，測定時(shí)間低于15 min，可以大大提高樣品測定效率。

表1 各組分的保留時(shí)間、檢出限等參數(shù)

圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液離子色譜圖

3.5 準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)

在樣品中加入一定濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行樣品處理和測定，結(jié)果如表2所示。由表2可見，8種陰離子的平均加標(biāo)回收率在90%～115%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均低于9%?；厥章矢?，準(zhǔn)確度、精密度良好，均可以滿足測定要求。

表2 精密度及準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.6 實(shí)際樣品測定結(jié)果

本研究測定了純凈水、天然泉水、某食品公司的生產(chǎn)用水及自來水等4種不同類別的樣品，水樣經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后上機(jī)測定，測定結(jié)果見表3。同時(shí)對部分陰離子進(jìn)行了簡單的相關(guān)性分析，相關(guān)性分析結(jié)果如表4所示。

由表3可見，4種水樣中均未檢出ClO－3、ClO－2及BrO－3，除自來水外，其他3種水樣中均未檢出NO2－。4種水樣中的8種陰離子均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，其中自來水中Cl－和SO24－含量相對較高，分別為(70.12 ±0.02)mg/L、(81.65 ±0.02)mg/L。

表3 不同種類水樣中陰離子及含量 mg/L

相關(guān)性分析結(jié)果表明，SO2－4和Cl－間有極顯著的正相關(guān)性(R=0.997，p＜0.01);SO2－4分別與F－、NO－3間呈正相關(guān)性(R=0.421)和負(fù)相關(guān)性(R= － 0.199);Cl－和 F－間有正相關(guān)性(R=0.366);NO－3與F－、NO－3間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表4 不同陰離子間的相關(guān)性

4 結(jié)論

應(yīng)用ICS－5000型離子色譜儀，采用AS19分析柱、電導(dǎo)檢測器、KOH淋洗液建立了同時(shí)測定水中8種陰離子(SO2－4、Cl－、NO－3、F－、BrO－3、NO－2、ClO－3和ClO－2)方法，該方法快速、高效、準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好、檢出限低。能夠?qū)崿F(xiàn)不同水質(zhì)樣品中常見無機(jī)陰離子的準(zhǔn)確定量，可以滿足實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)中陰離子批量檢測的需求，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

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