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离子色谱法测定水中四种阴离子

2018-01-15 23:10:08 《南北桥》 2017年24期

刘松欢+林仰锋

【摘 要】 目的通过离子色谱法测定水中四种阴离子。方法 ICS-900型离子色谱仪(美国DIONEX),选用Ionpac AS19分离柱,Ionpac AG22保护柱,流速1.0mL/min,流速等度。结论 该方法操作简单,省时省力,分离效果好,重现性好,符合国家标准要求。

【关键词】离子色谱法 阴离子

中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.24.204

前言

近年来饮用水标准不断提高,离子色谱法(Ion Chromatography )是美国人SMALL1972年发明的,是高效液相色谱(HPLC)的一种,是主要用来分离极性和部分弱极性化合物的一种分离技术,是色谱技术在离子型物质检测领域的一种突破[1]。 本文采用近年来发展起来的广泛应用于分析化学和生物医学领域的高效、快速新型分离技术离子色谱法,来测定GB5749-2006生活饮用水卫生标准中的常规必检项目:氟化物,氯化物,硝酸盐,硫酸根这四种阴离子。

一、原理与材料

1.1 原理

根据分离柱对各种阴离子的亲和力不同,从而使样品中各种待测阴离子随淋洗液进入离子交换系统之后分离开来,已分离的阴离子流经阳离子交换柱或抑制器系统转换成具高电导度的强酸,淋洗液则转变为弱电导度的碳酸。电导检测器测量电导率之后以相对保留时間定性,峰面积定量[2]。

1.2 仪器

ICS-900型离子色谱仪(美国DIONEX);

淋洗液自动发生器(KOH);

AERS 300 4mm阴离子抑制器;

分离柱:Ionpac Dionex AS19;

保护柱:Ionpac AG22;

电导检测器。

1.3 标准试剂

本实验用水均为去离子水,电阻率为18.2 M,超声15min后备用。

二、实验部分

2.1 标准曲线的制备

2.1.1 标准储备液

氯化物标准储备液(2000mg/L):精确称取经105℃烘干至恒重的基准氯化钾(见表1)4.2060g,溶解并转移至1000毫升的容量瓶中,用去离子水定容至刻度,摇匀。储存于棕色试剂瓶中。

其它四种储备液为有证标准物质(见表1)。

2.1.2 混合标准曲线配制

氟化物标准中间液①(10mg/L):取氟化物标准溶液(1000mg/L)5.00mL于500mL棕色容量瓶中,用去离子水稀释并定容至刻度线,摇匀。

硝酸盐标准中间液(100mg/L):取硝酸盐标准溶液(500mg/L)5.00mL于25mL容量瓶中,用去离子水稀释并定容至刻度线,摇匀。

硫酸盐标准中间液(200mg/L):取硫酸盐标准溶液(500mg/L)10.00mL于25mL容量瓶用去离子水稀释并定容至刻度线,摇匀。

混合标准使用液:取氟化物标准中间液(10mg/L)10.00mL、氯化物标准溶液(1000mg/L)5.00mL、硝酸盐标准中间液(100mg/L)5.00mL、硫酸盐标准中间液(200mg/L)10.00mL,于100mL棕色容量瓶中,用去离子水稀释并定容至刻度,摇匀。临用配制。

分别取混合标准使用液0.00、0.50、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、25.00mL于25mL棕色容量瓶中,用去离子水稀释并定容至刻度,摇匀,并经过0.2um水系滤头,依次进样。实验结果见表2。

2.2 水样检出限

实验测得仪器平均基线噪声(HN)0.005uS,进样浓度(CS)为氟化物0.02 mg/L,氯化物1.00 mg/L,硝酸盐0.10mg/L,硫酸盐0.40 mg/L时,测得相应峰高(H):氟化物0.20 uS,,氯化物15.10 uS,硝酸盐2.24uS,硫酸盐3.64uS,根据中华人民共和国计量检定规程JJG823-1993中,离子色谱仪的检出限计算公式Cmin=Cs(2HN/H),其中Cmin代表最小检出浓度;Cs代表检测离子浓度;HN 代表基线噪声(不少于30min 基线);H代表检测离子峰高。 得出各离子的检出限为氟化物0.0010 mg/L,氯化物0.0007mg/L,硝酸盐0.0004 mg/L,硫酸盐0.0011 mg/L。

2.3 加标回收

空白:取100mL容量瓶,加入水样并定容至刻度线。

氟化物标准中间液②(50mg/L):取氟化物标准溶液(1000mg/L)5.00mL于100mL棕色容量瓶中,用去离子水稀释并定容至刻度线,摇匀。

加标回收样① :取100mL容量瓶,加入水样并定容至刻度,再依次加入氟化物标准中间液②(50mg/L)0.20mL、氯化物标准储备液(2000mg/L)0.50mL、硝酸盐标准溶液(500mg/L)0.20mL、硫酸盐标准溶液(500mg/L)0.80mL,摇匀。

加标回收样② :取100mL容量瓶,加入水样并定容至刻度,再依次加入氟化物标准中间液②(50mg/L)0.30mL、氯化物标准储备液(2000mg/L)0.75mL、硝酸盐标准溶液(500mg/L)0.30mL、硫酸盐标准溶液(500mg/L)1.20mL,摇匀。

加标回收样③ :取100mL容量瓶,加入水样并定容至刻度,再依次加入氟化物标准 中间液②(50mg/L)0.40mL、氯化物标准储备液(2000mg/L)1.00mL、硝酸盐标准溶液(500mg/L)0.40mL、硫酸盐标准溶液(500mg/L)1.60mL,摇匀。endprint

将空白与加标回收样①②③分别经0.2um 水系滤头过滤后进样,每组各进样两次,见表2。由实验结果可见,不同浓度的氟化物的水样加标回收率在103%-104%之间,氯化物的水样加标回收率在102%-103%之間,硝酸盐的水样加标回收率在102%-106%之间,硫酸盐的水样加标回收率为103%[3]。

加标回收率①(%)=(结果浓度*101.7/100-空白对照浓度)/加标理论浓度*100%

加标回收率②(%)=(结果浓度*102.55/100-空白对照浓度)/加标理论浓度*100%

加标回收率③(%)=(结果浓度*103.4/100-空白对照浓度)/加标理论浓度*100%

2.4 精密度

标准溶液①:取氟化物标准中间液(50mg/L)0.30mL、氯化物标准储备液(2000mg/L)0.75mL、硝酸盐标准溶液(500mg/L)0.30mL、硫酸盐标准溶液(500mg/L)1.20mL,于100mL容量瓶中,用去离子水稀释并定容至刻度,摇匀。

标准溶液②:取氟化物标准中间液(50mg/L)0.40mL、氯化物标准储备液(2000mg/L)1.00mL、硝酸盐标准溶液(500mg/L)0.40mL、硫酸盐标准溶液(500mg/L)1.60mL,于100mL容量瓶中,用去离子水稀释并定容至刻度,摇匀。

将标准溶液①②分别经0.2um 水系滤头过滤后进样,每组各进样五次。见表3。由实验结果可知不同浓度氟化物的相对标准偏差为0.9%-1.6%,氯化物的相对标准偏差为0.2%-0.3%,硝酸盐的相对标准偏差为0.2%-0.3%,硫酸盐的相对标准偏差为0.1%-0.2%。

3.结论

采用离子色谱法测定水中氟化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐四种阴离子的曲线线性,检出限,加标回收,精密度实验,实验结果表明该方法线性好,检出限低,加标回收率高,精密度好,满足检测需求。

参考文献

[1] 张维.离子色谱法在公共卫生检测中的新进展[J].中国卫生监督杂志,2012.

[2] GB/T5750.5-2006生活饮用水标准检验方法 无机非金属指标[S].2006.

[3] GB/T5750.3-2006生活饮用水标准检验方法 水质分析质量控制[S].2006.endprint