离子色谱法测定水中7种阴离子

霍晶

（上海市城市排水监测站，上海200062）

0 前言

环境污染日趋严重，人们对水质要求的提高促使水处理技术和水质检测技术的不断发展［1］。现在饮用水消毒方式以二氧化氯和臭氧为主［2］，消毒副产物分别为亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐［3］，其中溴酸盐超标会对人体产生致癌作用，亚氯酸盐和氯酸盐超标则会引起溶血性贫血等疾病；氟、氯、硝酸盐和硫酸盐超标也会对土壤和输水系统产生危害，并损伤人体生理系统，造成慢性中毒，因此对水中阴离子的检测非常重要。目前检测方法主要有化学滴定法［4］、分光光度法［5］、离子色谱法［6－8］等，其中离子色谱法样品前处理简单，一次进样可分析多种物质，具有较高的分离度和灵敏度。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

DX500离子色谱仪（美国赛默飞世尔科技公司，配有自动进样器、氢氧化钾淋洗液自动发生器、抑制电导检测器等）；Ion Pac AS－19色谱柱、Ion Pac AG－19保护柱；变色龙6.8数据处理软件；容量瓶、刻度吸管、抽滤器等。

氟、氯、硝酸盐、硫酸盐均为国家环境保护标准样品；亚氯酸盐、溴酸盐、氯酸盐均为优级纯；实验用水为超纯水（18.2 MΩ·c m）。

1.2 分析条件

流速：1.0 mL/min；抑制器电流：100 mA；温度：35℃；氢氧化钾梯度淋洗浓度为：先用0.0～10.0 mmol/L淋洗，在依次用10.0～10.0 mmol/L，40.0～40.0 mmol/L，41.0～10.0 mmol/L，45.0～10.0 mmol/L的淋洗液洗脱；定量环体积：500μL。

1.3 标准溶液配制

根据《生活饮用水卫生标准》中对7种阴离子的限值要求，称取亚氯酸盐、溴酸盐和氯酸盐配制溶液，与氟、氯、硝酸盐、硫酸盐标准溶液混合，稀释至以下浓度（表1）。

表1 标准溶液浓度Table 1 Concentr ations of standar d solutions

1.4 测定步骤

将水样经0.2μm滤膜过滤，对硬度高的水必须先经阳离子交换树脂柱，含有机物的水必须先经C18柱进行离子交换后方可进500μL自动进样环进行分析测定。

2 结果与讨论

2.1 定性分析

一次进样，可同时得到7种阴离子的离子色谱图，见图1。以保留时间作为定性的依据，氟离子、亚氯酸盐、溴酸盐、氯离子、硝酸盐、氯酸盐、硫酸盐出峰时间分别为 5.68，8.15，8.85，10.93，15.92，19.38，24.39 min。

2.2 标准曲线

将表1配制的标准溶液进行色谱分析，以峰面积y为纵坐标，浓度x为横坐标，通过数据处理系统得到标准曲线（表2）。

图1 7种阴离子色谱图Figure 1 A chromatogram for the seven types of anions.

表2 回归方程和相关系数Table 2 Regression equations and correlation coefficients

2.3 精密度、加标回收率和检出限实验

取线性范围内7种阴离子低、中、高三个浓度标准溶液分别进行5次平行测定，计算相对标准偏差（RSD）和加标回收率。实验表明加标回收率为91.6%～108%，RSD为0.13%～8.8%；通过数据处理软件计算7种阴离子出峰信噪比，逐级稀释并测定，当信噪比S/N为3时，计算7种阴离子的检出限，其中最低可达到1.27×10－4mg/L，结果见表3。

2.4 水样测定

由于自来水处理工艺不同，不同地区自来水中阴离子会有所不同，文献资料显示自来水中均含有氟、氯、硝酸盐和硫酸盐，不同的消毒方式会产生氯酸盐、亚氯酸盐或溴酸盐。本实验取2013年11月某地区自来水厂样品进行测定，检出6种阴离子，均未超标，结果见表4。

表3 精密度、加标回收率和检出限Table 3 RSDs，recoveries and detection limits（n＝5）/（mg·L－1）

表4 自来水样品测定Table 4 Deter mination of tapwater/（mg·L－1）

3 结语

目前多采用电极法测定氟离子，滴定法测定氯化物，分光光度法测定硝酸盐和硫酸盐等常规阴离子，离子色谱法测定亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐。实验采用容量高的AS19分析柱，大体积进样，梯度淋洗方式，能同时测定水中7种阴离子，加标回收率较高，该方法灵敏度高，实用性强，不足之处在于分析时间较长，所以选择自动进样，样品多时可在无人值守的情况下连夜测定，适用于饮用水和地表水的检测。

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