地表水中氟化物測定中離子色譜法的應(yīng)用

摘 要：測定氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽在水中的含量時(shí)，離子色譜法與傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法相比較，離子色譜法的選擇性較好，并且能夠?qū)Χ喾N離子進(jìn)行同時(shí)檢測。離子色譜法是在對水樣采取過濾處理的前提下，利用離子色譜儀對各種離子進(jìn)行測定，靈敏度高，檢測方法簡單，檢出限低，并且檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高。

關(guān)鍵詞：地表水 氟化物測定 離子色譜法

氟（F）是人體必須的微量元素之一，缺氟易患齲齒病，飲水中含氟的適宜濃度為0.5-1.0mg/L（F-），當(dāng)長期飲用含氟高于1.0-1.5mg/L的水時(shí)，則易患斑齒病，若飲水中含氟量大于4mg/L時(shí)，可導(dǎo)致氟骨病。地下水經(jīng)常直接作為飲用水，所以測定地下水、井水中的氟化物，并判斷其是否適合飲用，尤為重要。用離子色譜法測定地下水中的氟化物具有快速方便、樣品量少、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。

1離子色譜法的實(shí)驗(yàn)原理

離子色譜法的實(shí)驗(yàn)原理是待測水樣中的陰離子隨著淋洗液進(jìn)入到準(zhǔn)備好的離子交換系統(tǒng)（離子交換系統(tǒng)由分離柱以及保護(hù)柱兩部分組成）中，然后根據(jù)各種陰離子與分離柱親和度的不同進(jìn)行陰離子的分離，被分離出來的陰離子在經(jīng)過抑制器系統(tǒng)或者陰離子交換柱時(shí)會被轉(zhuǎn)換為具有高電導(dǎo)性的強(qiáng)酸，然后利用電導(dǎo)檢測器對水中各陰離子所組成的不同的電導(dǎo)率進(jìn)行測量，使得檢測結(jié)果中時(shí)間的定性、峰高以及峰面積的定量得以保留。

2水質(zhì)樣品的采集保存對氟化物測定的影響

含氟化物的水樣采集時(shí)應(yīng)使用聚乙烯塑料瓶采集和貯存。采集后應(yīng)于2～5℃冷藏，可保存28d。操作過程中不要用玻璃瓶裝樣品。這是因?yàn)椴Ａ恐泻泄瑁c硅反應(yīng)，會使樣品中的氟濃度降低。同時(shí)采集樣品的塑料瓶必須經(jīng)反復(fù)清洗，否則樣品瓶中的殘留對低濃度氟的樣品測定將產(chǎn)生較大的影響。

2.1水質(zhì)樣品所含成份對氟化物測定的影響

（1）水質(zhì)樣品中含有顆粒物，會玷污色譜柱子。所以樣品采集后需經(jīng)直徑25mm、0.45μm微孔濾膜過濾，濾液貯存于聚乙烯塑料瓶中，冷藏于冰箱中。使用前將水樣和淋洗液貯備液按99+1體積混合，以去除水負(fù)峰的干擾。

（2）樣品中氯化物濃度過高時(shí)，會使色譜分析時(shí)氯的峰面積過大，影響氟化物的色譜峰，干擾測定。消除方法可于樣品預(yù)蒸餾前加入固體硫酸銀（每1mg氯化物可加入5mg硫酸銀固體），再進(jìn)行樣品預(yù)蒸餾。

（3）水質(zhì)中含有雜質(zhì)成份較多時(shí)，需對樣品進(jìn)行預(yù)蒸餾?？捎盟魵庹麴s法和直接蒸餾法。前者是水樣中氟化物在含高氯酸（有機(jī)物含量高時(shí)改用硫酸，以防有機(jī)物與高氯酸發(fā)生作用產(chǎn)生爆炸）的溶液中通入水蒸氣，以氫氟酸或氟硅酸形式被蒸出；后者是水樣中氟化物在沸點(diǎn)較高的酸溶液中，以氫氟酸或氟硅酸形式被蒸出：從而與水中干擾物分離。預(yù)蒸餾的過程須確保氟化物的全部釋放和全部吸收，因而蒸餾裝置需嚴(yán)格密合。

2.2實(shí)驗(yàn)用水、試劑純度、實(shí)驗(yàn)器皿的影響

配制試劑用水電阻應(yīng)>2MΩ。配制淋洗液的碳酸鈉和碳酸氫鈉均需優(yōu)級純。以防帶入其它離子干擾測定。

2.3使用離子色譜儀測定過程對氟化物的影響

（1）水負(fù)峰的影響。在使用離子色譜儀測定水中氟化物時(shí)，常用碳酸鈉-碳酸氫鈉作為淋洗液，可見有一個反方向的干擾峰，為水負(fù)峰。若待測離子的保留時(shí)間與此峰接近，就會受到干擾。消除負(fù)峰的方法是用淋洗液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液和測定樣品，使標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品具有相同的淋洗液濃度。往往將水樣和淋洗液貯備液按99+1體積混合，以去除水負(fù)峰的干擾。

（2）某些陰離子的影響。在離子色譜分析中，若保留陰離子或不被保留的陰離子如CO3-、HCO3-、HCOO-、CH3COO-測定時(shí)保留時(shí)間與氟離子的保留時(shí)間很接近，色譜峰難于分離，很容易產(chǎn)生干擾。所以在測定以上離子樣品后，一定要反復(fù)清洗，再測定氟離子。如同一樣品中同時(shí)含有氟離子和這些離子，樣品需進(jìn)行預(yù)處理。而且水中CO3-、HCO3-、HCOO-、CH3-COO的濃度越高，對氟化物測定的干擾也越大。干擾程度與其濃度呈正相關(guān)。

（3）操作測定的影響。使用離子色譜儀分析樣品時(shí)，先要檢測淋洗液是否足量，并檢查淋洗液管路是否插到容器底部，淋洗液出口要有溶液流出，系統(tǒng)才正常。測定進(jìn)樣時(shí)，整個系統(tǒng)不要進(jìn)泡，不能讓氣泡進(jìn)入色譜柱和抑制器，否則會影響色譜分離效果。做校準(zhǔn)曲線和測定樣品應(yīng)在同一靈敏度下進(jìn)行，否則會產(chǎn)生誤差。自動進(jìn)樣器進(jìn)樣瓶需徹底清洗干凈。

3小結(jié)

氟（F）是人體必須的微量元素之一，缺氟易患齲齒病。測定地下水、井水中的氟化物，并判斷其是否適合飲用，尤為重要。離子色譜法測定地表水中氟化物的影響因素是眾多的，針對每一影響因素，要切實(shí)采取措施，消除干擾，才能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。

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作者簡介：崔梅（1977—），女，安徽濉溪人，本科，高級工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測與分析工作。