離子色譜法測定冷卻液中陰離子的含量

劉曉磊，馬超，程亮，李仁勇

(1.中國石油大連潤滑油研究開發(fā)中心，遼寧 大連 116032；2.賽默飛世爾科技(中國)有限公司，北京 100102)

離子色譜法測定冷卻液中陰離子的含量

劉曉磊1，馬超2，程亮1，李仁勇2

(1.中國石油大連潤滑油研究開發(fā)中心，遼寧 大連 116032；2.賽默飛世爾科技(中國)有限公司，北京 100102)

建立離子色譜法測定冷卻液中常規(guī)陰離子的含量。采用DIONEX IonPacAS19(4×250 mm)陰離子交換柱，以氫氧化鉀水溶液為淋洗液，抑制電導檢測-離子色譜法完成分離分析。結(jié)果表明，各成分峰的回收率在90%～105%之間。該方法可應用于檢測冷卻液中常規(guī)陰離子，操作簡便，結(jié)果準確，具有較高的實用價值。

離子色譜法；冷卻液；陰離子含量

0 引言

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Thermo ScientificTMDionexTMICS2100離子色譜系統(tǒng)(美國賽默飛世爾科技)。Thermo ScientificTMDionexOnGuard II RP Cartridges，1cc(美國賽默飛世爾科技)；Thermo ScientificTMTarget2TMNylon Syring Filters，0.45 μm， 30 mm(美國賽默飛世爾科技)；一次性使用無菌注射器，1 mL(上海治宇醫(yī)療器械有限公司) ；18.2 MΩ·cm去離子水(Thermo ScientificTMgenPureProTMUV-TOC提供，美國賽默飛世爾科技)；冷卻液(市售)；氟離子標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)；氯離子標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)；亞硝酸根標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)；溴離子標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)；硝酸根標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)；硫酸根標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)；磷酸根標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)；鉬酸根標準溶液(1000 μg/mL，中國計量科學研究院)。

1.2 樣品前處理

樣品依次過OnGuardII H，OnGuardII RP，OnGuardII Na前處理柱和0.22 μm濾膜，然后進樣。OnGuardII H用來中和樣品，使得樣品接近中性；OnGuardII RP用來除去樣品中的有機物；OnGuardIINa用來除去樣品中的重金屬。

每種前處理柱在使用前，都必須使用5 mL超純水進行活化，然后靜置20 min，以備使用。

在樣品處理過程中，每種前處理柱都必須棄去前面5 mL前流液，留取后續(xù)樣品，以備分析使用。

1.3 離子色譜條件

分析柱：Thermo Scientific Dionex AS19，4×250 mm ；保護柱：Thermo Scientific Dionex AG19，4×50 mm ；淋洗液：氫氧化鉀水溶液；進樣體積：25 μL；柱溫：30 ℃；檢測器：抑制型電導檢測；檢測池溫度：35 ℃；抑制器：AERS500(4 mm)。

2 結(jié)果與討論

2.1 前處理的選擇

冷凍液中有各種類型的添加劑，有機物的含量很高。另外，在添加緩蝕劑的過程中，有可能會引入重金屬離子。實驗過程中分別采用如下兩種方式對樣品進行前處理。A：樣品用超純水稀釋100倍，稀釋后的樣品過OnGuardII RP柱和0.22 μm濾膜，然后進樣。B：樣品用超純水稀釋100倍，稀釋后的樣品依次過OnGuardII H，OnGuardII RP，OnGuardII Na柱和0.22 μm濾膜，然后進樣。

實驗結(jié)果表明B方法處理效果更好，樣品分析結(jié)果較好，色譜圖如圖1所示。

圖1 離子色譜法分離冷卻液中陰離子

2.2 色譜條件的優(yōu)化

冷卻液中除了常規(guī)陰離子之外，通常還含有苯甲酸、癸二酸等大分子有機酸，需要選擇一根容量高的色譜柱?？疾炝舜郎y離子在IonPac AS11-HC、IonPac AS18、IonPac AS19三種陰離子色譜柱中的分離情況。結(jié)果表明，IonPac AS19色譜柱對于陰離子和大分子有機酸的同時分析，效果最好；同時需要對氫氧化鉀的梯度條件進行篩選，實驗證明在0～22 min，6 mmol/L；22～23 min，6～20 mmol/L；23～60 min，20 mmol/L；60.5～65 min，6 mmol/L；這樣的梯度條件下，既能實現(xiàn)弱保留組分的基線分離，同時，也能快速洗脫出強保留組分。標準譜圖如圖2所示。

圖2 陰離子和大分子有機酸的測定

2.3 重現(xiàn)性、線性、檢出限和方法回收率

配制待測物質(zhì)的混合標準溶液，重復進樣7次，記錄色譜圖，如圖3，各成分的保留時間和峰面積的相對標準偏差為0.07%～0.15%和0.98%～1.6%，結(jié)果表明各離子的重現(xiàn)性良好。

圖3 陰離子和大分子有機酸的測定連續(xù)進樣色譜圖疊加

在選定分析條件下，將批次處理的樣品溶液注入離子色譜儀中進行分離分析，得到陰離子的含量。為進一步考察分析方法的準確性，對樣品進行加標回收實驗。結(jié)果顯示陰離子加標回收率介于90%～105%之間，證明分析方法可較好地保障冷卻液中陰離子測定結(jié)果的準確性。見表1。

表1 樣品測試結(jié)果及回收率測定結(jié)果

3 結(jié)論

本文建立了一種通用的離子色譜法測定冷卻液中陰離子和有機酸含量的方法。該方法前處理簡單方便，易于重現(xiàn)，且通過調(diào)整梯度條件，使得鉬酸根、癸二酸根與其他離子分離度較好，干擾較少，

檢測準確，回收率在合理范圍之內(nèi)，為離子色譜同時分析陰離子和大分子有機酸提供了新的研究方向。

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Determination of Anions Content in Liquid Coolant Using Ion Chromatography

LIU Xiao-lei1, MA Chao2, CHENG Liang1, LI Ren-yong2

(1.PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute, Dalian 116032, China;2.ThermoFisher Scientific (China) Limited, Beijing 100102, China)

A high throughout method to measure anions content in liquid coolant by ion chromatography was established. Anion exchange column was DIONEX IonPacAS19(4×250 mm)and potassium hydroxide solution was used as mobile phase. Suppressed conductivity detector was used to accomplish separation and analysis. The results show that the recovery rate of each composition peak is between 90% and 105%. The method is simple and accurate for detection of the anions content in liquid coolant.

ion chromatography; liquid coolant; anion content

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.01.009

1002-3119(2017)01-0039-03

TE626.3

A

2016-09-26。

劉曉磊，工程師，理學碩士，2010年畢業(yè)于大連理工大學化工學院，主要從事發(fā)動機冷卻液等車輔產(chǎn)品的研究開發(fā)工作。E-mail：liuxiaolei_rhy@petrochina.com.cn