离子色谱法同时测定饮用水中的十种无机阴离子.doc

离子色谱法同时测定饮用水中的十种无机阴离子林华影、李一丹、林瑶、张琼摘 要 目的建立能同时测定水样中F、ClO2、BrO3、Cl、NO2、Br、ClO3、NO3、PO43、SO42 等十种无机阴离子的方法。方法采用离子色谱法，选用IonPac AS9分离柱，9.0 mmol/L NaHCO3为淋洗液，水样经沉淀脱色后，过滤进样分析。结果能简便、快速、有效地分离检测水中的十种无机阴离子。方法的相关性好(r0.9991)，线性范围广、检出限低（0.0130.092mg/L），RSD2.28% ，样品加标回收率94.0103.0% 。同时对测定的酸碱度、共存非测定离子、相邻离子间等干扰因素进行研究，确保测定的准确性，结果令人满意。结论本法干扰小、灵敏度高、结果准确、操作简便，对多种水样适应性好，适合水中十种无机阴离子的同时检测分析。关键词 离子色谱 同时测定 饮用水 阴离子Simultaneous determination of ten sorts of inorganic anion in water by ion chromatographyLin Huaying，Li Yidan, ,et al. Fuzhou center for disease control and prevention, Fu Zhou, 350004, ChinaAbstract Objective To establish a new method for quantitative detection of inorganic anion in water including Fluoride、Chlorite、Bromate、Chloride、Nitrite、Bromide、Chlorate、Nitrate、Phosphate、Sulfate. Methods Ion chromatography was applied. IonPac AS9 was selected as the seperation column, 9.0mmol/L NaHCO3 was eluent. After deposited、decolored and filtrated，The samples was injected and analysized. Results Enable to easily and effectively separate and deteminate ten sorts of inorganic anion in water. In this method, good relative(r0.9991), broad linearity range, low detection limit, good analytic accuracy and precision were obtained（RSD2.28）.The average recoveries rates were between 94.0% and 103.0%. Interferential factors such as acidity & alkalinity、coexist & non-determinating ions and neighbouring ions were also studied to ensure results accuracy. Conclusions This methond is simple, rapid, sensitive and accurate. It has good adaptility to various water samples. It is suitable for Simultaneous determination of ten sorts of inorganic anion in water.Key words: Ion Chromatography Simultaneous determination drinking water inorganic anion中图分类号 O657.7 文献标识码A水中的无机阴离子种类繁多，较常检测的有F、ClO2、BrO3、CL、NO2、Br 、ClO3、NO3、PO43、SO42 等10种，测定的方法也多样，大多有电极法、容量法、分光光度法等，各种离子的测定方法各不相同，且操作繁琐，尤其是不能同时测定，本文研究离子色谱法同时测定上述10种无机阴离子，可直接过滤进样，具有操作简便、稳定性好，准确度、灵敏度高等特点，取得了令人满意的结果。1 材料与方法1.1 仪器 Dionex-320型离子色谱仪，Chromeleon 6.40色谱工作站，IonPac AS9分离柱，IonPac AG9保护柱，ASRS-ULTRA 4-mm抑制器，电导检测器。800型离心机，0.45m微孔滤膜。1.2 试剂 NaF、NaClO2、NaBrO3、NaCl、NaNO2、NaBr、NaCLO3、NaNO3、Na3PO4、Na2SO4均为优级纯，标准储备液及使用液用纯水配置，实验用水电导率0.5S.cm-1。1.3 色谱条件 淋洗液：9.0mmol/L NaHCO3，淋洗液流速：1.0ml/min（6min）1.2ml/min（6min）1.4 ml/min（6min）1.6ml/min（6min），总计分析时间：24min，抑制电流50mA，进样量25l。以保留时间定性，峰面积外标法定量。1.4 标准曲线的绘制分别取NaF、NaClO2、NaBrO3、NaCl、NaNO2、NaBr、NaClO3、NaNO3、Na3PO4、Na2SO4等标准溶液，按阴离子质量浓度比为1241355586的比例混合，配置不同浓度梯度的混合标准溶液，以纯水定容。按不同浓度分别进样，以峰面积浓度分别绘制各组份的标准曲线。1.5 样品处理澄清无色的生活饮用水、瓶装饮用水等可直接进样。若水样有颜色或浑浊，可经离心机离心沉淀后，过0.45m一次性滤膜，进样测定。1.6 色谱分离情况标准溶液色谱分离情况见图1。其中各组份浓度分别为：F 5mg/L、ClO2 10 mg/L、BrO3 20 mg/L、Cl 5 mg/L、NO2 15 mg/L、Br 25 mg/L、ClO3 25 mg/L、NO3 25 mg/L、PO43 40 mg/L、SO4230 mg/L。 图1、阴离子标准溶液色谱分离情况 1、F，2、ClO2，3、BrO3，4、Cl，5、NO2，6、Br，7、ClO3，8、NO3，9、PO43 ，10、SO422 结果与讨论2.1 仪器条件的选择化学抑制型电导检测中，用于阴离子分析的淋洗液通常为弱酸的盐，一般情况下只要这种弱酸在pH8时能以阴离子形式存在，其阴离子对固定相具有适当亲和力，这种弱酸的盐就可作为淋洗液。淋洗液的pKa越大，在洗脱中它的离子型与质子化酸型的比值越小，洗脱液的背景电导越低，但淋洗液越容易吸收空气中的CO2，使得淋洗强度改变和引起基线漂移1。本文采用固定流速，分别用7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0 mmol/L NaHCO3等度洗脱做分离实验，结果表明，淋洗液浓度越高，保留时间越短，组份的分离越不理想，基线漂移及噪音也相对增大。但淋洗液浓度越高，组份出峰的峰形越尖锐，为在较短的时间内获得最佳的分离效果，本文采用9.0mmol/L NaHCO3做淋洗液，采用程序流量1.0mL/min（6min）1.2mL/min（6min）1.4 mL/min（6min）1.6mL/min（6min），能有效地缩短分析时间。2.2 方法的线性及检出限分别配置不同浓度的10种阴离子混合标准溶液，在上述实验条件下找出它们的线性范围，并绘制标准曲线。分别测定标准和空白样品的峰面积（A）和响应值，求算出标准曲线斜率S及空白样品连续11次进样响应值的标准差SA，根据公式QL=3SA/S2，计算各组份的检出限（见表1）。结果表明，方法的线性范围广，相关性好，检出限低。2.3 方法的精密度和回收率配置一混合标准溶液，同一水样连续进样8次，做精密度实验。选择不同水质的水样10份，在测出其基础值后，添加一定浓度的混合标准溶液与样品同样处理，分别进样8次，做回收率实验（见表2）。结果表明水样的精密度RSD为1.642.28%，平均回收率94.0103.0%，精密度和准确度都很好。表1 10种阴离子的线性范围和检出限组份线性范围（mg/L）相关系数（r）线性方程检出限（mg/L）F01000.9999A=0.0086+0.1542C0.0126ClO202000.9992A=0.0108+0.1426C0.0242BrO304000.9994A=0.0122+0.1187C0.0491Cl01000.9997A=0.0093+0.1485C0.0164NO203000.9998A=0.0117+0.1306C0.0412Br05000.9993A=0.0208+0.1021C0.0626ClO305000.9995A=0.0216+0.0982C0.0713NO305000.9998A=0.0224+0.0976C0.0804PO4308000.9991A=0.0239+0.0824C0.0917SO4206000.9996A=0.0218+0.0917C0.0725表2 10种阴离子的精密度和回收率组份精密度（n=8）准 确 度s（mg/L）RSD%基础值s（mg/L）标准添加值（mg/L）测定值s（mg/L）平均回收率（%）F4.260.071.641.230.021.02.190.0496.0CLO27.980.141.751.680.032.03.560.0694.0BrO315.320.352.282.970.083.05.890.1397.3CL5.480.101.825.620.105.010.740.19102.4NO214.180.261.833.540.064.07.460.1498.0Br21.850.492.241.360.031.02.390.05103.0CLO322.360.452.016.290.136.012.150.2497.7NO320.960.432.055.920.126.011.720.2496.7PO4331.240.692.217.140.167.013.840.3195.7SO4223.760.512.158.310.188.015.980.3395.92.4 干扰因素及消除2.5.1 水样的预处理及酸碱度的影响离子色谱仪对被测水样的构成要求较高，样品必须经可靠的预处理才能进样，复杂的水样可加入固体碳酸钠、酚酞指示水样处理终点，以去除样品中对离子色谱淋洗液不稳定的物质，再以活性碳吸附水样有机物及酚酞3，离心分离后，再经微孔滤膜过滤去除。2.5.2 共存离子的干扰 水样化学组成复杂，含有许多无机阴阳离子及有机络合离子，为研究这些物质对测定的影响，对水样中可能含有的离子分别进行干扰实验，实测甲酸、乙酸、丁二酸、抗坏血酸、草酸、柠檬酸的保留时间分别为3.96、4.97、7.24、10.56、13.08、17.62min，与测定组份的保留时间较接近，但由于干扰离子的响应值极低，且水样中较少