離子色譜法同時(shí)測定飲用水中4種無機(jī)陰離子

王娟

摘 要

建立了飲用水中4種無機(jī)陰離子的離子色譜測定法。采用ISC-1100型離子色譜儀測定飲用水中的F-、Cl-、NO3-、SO42-4種無機(jī)陰離子。水樣過0.22m濾膜后，經(jīng)IonPac AS19離子色譜柱分離，用KOH溶液洗脫，流量為1.0mL/min，電導(dǎo)檢測器檢測，外標(biāo)法定量。4種陰離子的質(zhì)量濃度與離子色譜峰面積在測定范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系（r≥0.9992），檢出限為0.001～0.0025mg/L，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%～3.2%（n=6），實(shí)際水樣的加標(biāo)回收率為96.0%～104.0%。方法簡便、快捷，精密度和準(zhǔn)確度高，適合飲用水中4種無機(jī)陰離子的同時(shí)測定。

關(guān)鍵詞

離子色譜法;飲用水;無機(jī)陰離子

中圖分類號： O657.75;R123.1 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 93

水中無機(jī)陰離子的種類很多，在天然水體中有F-、Cl-、NO3-、SO42-等陰離子，當(dāng)它們在水體中超過一定濃度時(shí)，就會(huì)對人體產(chǎn)生一定的毒害作用或潛在影響，同時(shí)也會(huì)對環(huán)境造成危害。2006年衛(wèi)生部發(fā)布的GB/T5750-2006規(guī)定上述4種無機(jī)陰離子的檢驗(yàn)方法主要包括容量法、分光光度法和離子色譜法[1-3]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀：ICS-1100型，配AS-DV自動(dòng)進(jìn)樣器、EGC氫氧化鉀自動(dòng)發(fā)生器，賽默飛世爾科技戴安;一次性過濾膜：0.22m;陰離子柱：美國戴安公司。

氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：500mg/L，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所;氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：100mg/L，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所;硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：500mg/L，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所;硫酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：500mg/L，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所;超純水：優(yōu)普超純水機(jī)，成都超純科技有限公司。

1.2 色譜條件

色譜柱：保護(hù)柱IonPacAG19（50mm×4mm），分析柱IonPacAS19柱（250mm×4mm）;柱溫：30℃;抑制器：ASRS300（4mm），模式為外接水電抑制，電流為99mA;DS6電導(dǎo)檢測器，電導(dǎo)池溫度35℃;淋洗液：23mmol/LKOH溶液，進(jìn)樣體積：100L。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別取F-、Cl-、NO3-、SO42-4種陰離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，用超純水配置不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)系列，按1.2色譜條件自動(dòng)進(jìn)樣測定。以保留時(shí)間定性，以測得的色譜峰面積對各離子的質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 樣品處理

用聚乙烯塑料瓶采集水樣后盡快測定。澄清無色水樣過0.22m濾膜后直接進(jìn)樣，若水樣有顏色或渾濁，應(yīng)先過OnGuardRP柱凈化，再過0.22m濾膜后上機(jī)測定。水樣在4℃冷藏保存，貯存于暗處。

2 結(jié)果與討論

2.1 進(jìn)樣體積的選擇

飲用水中各陰離子的濃度差別很大。采用小體積進(jìn)樣時(shí)，靈敏度降低，水樣中痕量離子F-、Cl-等檢出限將達(dá)不到檢測要求;采用大體積進(jìn)樣時(shí)雖然各陰離子的靈敏度大幅度提高，但水樣中常量離子如NO3-、SO42-等會(huì)出現(xiàn)峰形變寬、拖尾，甚至造成色譜柱過載，樣品需要稀釋后測定。為了能實(shí)現(xiàn)飲用水中陰離子同時(shí)測定，實(shí)驗(yàn)選擇進(jìn)樣體積為100L。

2.2 抑制器再生模式選擇

抑制器再生模式的選擇主要取決于淋洗液組成和分析物質(zhì)所需的靈敏度，穩(wěn)定的基線和小的噪聲是離子色譜法分析低濃度離子的一個(gè)重要因素。外接水電抑制再生模式是分析低濃度離子的首選模式。故實(shí)驗(yàn)選擇外接水，99mA電抑制模式，可顯著降低各陰離子的檢出限。

2.3 分離度

在色譜分析中通常規(guī)定，當(dāng)色譜圖中兩個(gè)相鄰色譜峰達(dá)到基線分離時(shí)，其分離度R≥1.5，在本實(shí)驗(yàn)選擇的色譜條件下，4種陰離子中相鄰兩個(gè)色譜峰的分離度（R）見表1。圖1為4種陰離子標(biāo)準(zhǔn)色譜圖，由圖1和表1可知，相鄰兩個(gè)色譜峰的分離度R>1.5，4種陰離子實(shí)現(xiàn)了有效分離。

2.4 線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

飲用水中陰離子的濃度和相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中限量指標(biāo)各不相同[4-5]，故實(shí)驗(yàn)中各陰離子所設(shè)定的測試范圍綜合考慮了實(shí)際水樣中陰離子的濃度和檢出限量標(biāo)準(zhǔn)。按實(shí)驗(yàn)方法對不同濃度的4中陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測定，以陰離子的質(zhì)量濃度（X，mg/L）為橫坐標(biāo)，色譜峰面積（Y）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。以3倍信噪比（3N/b）計(jì)算檢出限。4種陰離子的測定范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限見表2。由表2可知，4種陰離子質(zhì)量濃度在測定范圍內(nèi)與其色譜峰面積呈良好線性關(guān)系，測定范圍和檢出限能滿足飲用水中各種陰離子的檢測要求。

2.5 精密度實(shí)驗(yàn)

分別對4種陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)系列最高濃度點(diǎn)連續(xù)進(jìn)樣6次，計(jì)算測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）結(jié)果見表3。由表3可知，4種陰離子在低、中、高3個(gè)濃度水平下測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.2%～3.2%之間。

2.6 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

取1自來水樣品平行測定6次，測定結(jié)果的平均值為本底值。然后另取該水樣18份，分為3組，每組6份，分別加入低、中、高3個(gè)濃度水平混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行測定，計(jì)算樣品加標(biāo)回收率，結(jié)果見表4。由表4可知，4種陰離子在低、中、高3個(gè)濃度水平的加標(biāo)回收率在96.0 %～104.0 %之間。

2.7 實(shí)際樣品測定

采集自來水、礦泉水、地下水3種水樣各5個(gè)樣品，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測定，結(jié)果表明，各類飲用水水樣中陰離子峰型好，干擾小，表明本方法適用于相關(guān)飲用水中4種無機(jī)陰離子的測定。

3 結(jié)論

采用離子色譜法測定飲用水中4種無機(jī)陰離子，選擇外接水，99mA電抑制模式，進(jìn)樣量100L時(shí)，4種無機(jī)陰離子分離度較好，方法靈敏度高，該方法的精密度和準(zhǔn)確度滿足相關(guān)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的檢測要求。且該方法無須配置試劑，綠色環(huán)保，操作簡便，實(shí)現(xiàn)了飲用水中4種無機(jī)陰離子的同時(shí)測定。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 8537-2008飲用天然礦泉水[S].

[2]HJ/T5750-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法[S].