离子色谱测定水中多种阴离子

RFIC系统离子色谱测定水中多种阴离子摘要：目的建立一种离子色谱检测方法，用于同时测定饮用水中F-、ClO2-、BrO3-、Cl-、NO2-、ClO3-、Br-、NO3-、PO4-、SO42-10种阴离子的浓度含量。方法：选用美国戴安ICS-1100离子色谱仪，Chromeleon变色龙操作系统工作站，AS19阴离子色谱柱，采用RFIC免试剂系统，以1ml/min的流速，测定F-、ClO2-、BrO3-、Cl-、NO2-、ClO3-、Br-、NO3-、PO4-、SO42-10种阴离子的浓度。结果：采用离子色谱法，对一混合标准工作溶液，平行测定6次，计算相对标准偏差，和测定回收率，其中RSD在1．09％～3．98％之间，小于5％。加标回收率在97．2％～103．6％之间。在浓度范围内，待测物的线性关系良好。结论：该方法具有简便易操作、重现性好、灵敏度高等优点，并且检验时间短，二十内分钟，其阴离子可全部分离完全。此法完全能够满足国家标准的检验需要，是完善的、理想的检验方法。关键词阴离子；离子色谱；RFIC中图分类号：R123.1文献标识码：B离子色谱是近几年发展起来的一种快速高效的新型分离技术，可用来是分析阴离子和阳离子的浓度，属于高效液相色谱的一种。离子色谱不仅快捷、方便易于操作，十种阴离子F-、ClO2-、BrO3-、Cl-、NO2-、ClO3-、Br-、NO3-、PO4-、SO42-的分析时间均小于二十分钟。此外，离子还有选择性优越、极为灵敏等长处，可以同时分析检测样品中的多种阴阳离子浓度，成为分析液体样品中阴离子的首选方法[1]。离子色谱应用领域也十分广泛，如食品、环境卫生检验、化工冶金、临床医学检验等。有关于离子色谱的国家标准检验方法也已经建立。1材料与方法1.1离子色谱分析原理阳离子交换柱用于分离阳离子样品，阴离子交换柱用作分离阴离子样品。阴、阳离子交换柱所采用的是离子交换树脂，其上带有特定的具有电荷的基团和配位离子。当溶液中的阴阳离子进入阴、阳离子交换柱后，用淋洗液洗脱，溶液中的阴阳离子即与离子交换树脂上能游动的配位离子进行交换，连续进行可逆交换吸附和解吸，达到最终的吸附平衡状态。1.2淋洗液选择多方检测表明，淋洗液组成、浓度、流量决定了阴离子的出峰时间，尤其对高价阴离子。因此选择合适的淋洗液条件对于离子色谱检测来说，非常重要，既决定了检测效率，也决定了结果的准确性。离子色谱所采用的淋洗液大部分为碳酸盐缓冲溶液，但是缺点也不少，由于碳酸根的抑制产物碳酸容易部分电离，所以测定的背景电导普遍偏高。而氢氧根抑制产物为水，不易电离，所以理论上，氢氧根淋洗液是最理想的淋洗液[2]。在现实试验里，最理想的氢氧根淋洗液也有其缺陷与诟病，其易含杂质，并且存在于空气中的二氧化碳较易溶于水，电离产生碳酸根，引起色谱基线不稳[3-5]。1.3仪器美国戴安ICS-1100离子色谱仪，Chromeleon变色龙操作系统工作站，AS19阴离子色谱柱，ASRS4mm连续自动再生点解微膜抑制器，电导检测器，RFC-30自动淋洗液发生器，RFIC—ER淋洗液在线循环再生装置。1.4RFIC系统RFIC系统即为免化学试剂系统，基于等度泵条件，组成包括在线电解淋洗液发生器、电解连续再生捕获装置和自动电解连续再生微膜抑制器。实验中仅使用高纯水-而不需要人工配制任何化学试剂。RFIC分析技术目前来讲，走在科学前沿的绿色分析技术。本实验所采用的淋洗液为KOH溶液，由RFC-30产生，同时测定饮用水中F-、ClO2-、BrO3-、Cl-、NO2-、SO42-、Br-、NO3-、ClO3-、PO43-共10种阴离子[6]。1.5试剂试剂选用试剂为GR，其超纯水产自密理博超纯水机，纯水电阻率为18．2MΩ·cm。样品为本地末梢水。1.6实验方法分别取F-、ClO2-、BrO3-、Cl-、NO2-、SO42-、Br-、NO3-、ClO3-、PO43-的标准溶液，配制成不同浓度梯度的混合标准溶液，以超纯水定容。通过0.45μm滤膜严格过滤后，再向离子色谱进样。2结果与讨论2.1色谱条件淋洗液浓度氢氧化钾淋洗液由戴安离子色谱的RFC-30自动淋洗液发生器提供，基线相对也较稳定，灵敏度也较高。实验结果表明，淋洗液浓度过高或过低都对实验有着不利的影响。综合考虑，则选用20.00mmol／L的氢氧化钾作为淋洗液。流速经过试验，淋洗液流速设定为1mL／min。此外，余下色谱条件为：定量环25µL；抑制器电流设定在50mA，峰高定量，保留时间定性。2.2标准色谱图1、F-2、ClO2-3、BrO3-4、Cl-5、NO2-6、ClO3-7、Br-8、NO3-9、PO4-10、SO42-2.3标准曲线与最低检出限，以十种阴离子的混标溶液浓度为x坐标，峰高为y坐标进行线性回归处理，以三倍噪音检出限。十种阴离子的相关系数、检出限、一元线性回归方程、的计算结果见下表。离子相关系数检出限mg/L一元线性回归方程F-0.99980.002Y=5.409x+0.002ClO2-0.99900.010Y=1.465x-0.0349BrO3-0.99390.050Y=0.0004x+0.8935Cl-0.99970.010Y=4.578x-0.5700NO2-9.99960.010Y=2.211x-0.0637ClO3-0.99950.020Y=1.301x-0.0067Br-0.99930.020Y=1.468x-0.0428NO3-0.99960.010Y=9.895x-0.1723PO4-0.99930.040Y=1.009x-0.1787SO42-0.99920.010Y=2.1996x+0.07592.4精密度与准确度采用离子色谱法，对一混合标准工作溶液，平行测定6次，计算相对标准偏差，表示此法精确度，并加标，测定回收率，表示此法准确度。结果数据表明，RSD在1．09％～3．98％之间，小于5％。加标回收率在97．2％～103．6％之间。以上数据表明，免试剂离子色谱法的精确度高，准确度高，符合质量控制要求。3.结论本文使用美国戴安ICS-1100离子色谱仪，建立了免试剂离子色谱法同时测定饮用水中F-、ClO2-、BrO3-、Cl-、NO2-、ClO3-、Br-、NO3-、PO4-、SO42-等10种无机阴离子的分析方法。此法具有重现性好、具有灵敏度高等优点，完全能够满足国家标准的检验需要，是完善的、理想的检验方法。参考文献[1]H.Small,T.S.Stevens,W.C.Bauman,Novelion-exchangechromatographicmethodusingconductimetricdetection.AnalyticalChemistry47(1975)1801-1809.[2]夏静芬，林建原，候涛等.免试剂离子色谱法同时测定饮用水中9种阴离子[J]分析仪器，2008（1）：33—36[3]李怡，刘晓松，周帆等.离子色谱法快速分析饮用水中的四种阴离子[J]理化检验一化学分册，2006，42(10)：836—838[4]钱立群，刘宁英，陈春兰等.饮用水中5种阴离子的离子色谱测定法[J].环境与健康杂志，2006，23(5)：456—458[5]牟世芬，刘克纳.离子色谱方法及应用[M]北京:化学工业出版社,2000:64-771[6]祖如松.饮用水中溴酸盐、次氯酸盐、氯酸盐的离子色谱分析[J].中国公共卫生杂志,2000,16(12):1141-11421