紫外检测离子色谱法测定海水中的碘离子

杨 贤 王 斌

(核工业二○三研究所，陕西 咸阳 712000)

紫外检测离子色谱法测定海水中的碘离子

杨 贤 王 斌

(核工业二○三研究所，陕西 咸阳 712000)

建立了紫外检测离子色谱法测定海水中碘离子的分析方法。样品采用滤膜净化处理，选用TSKgel guard column SuperIC-A HR保护柱(4 mm×50 mm)和 TSKgel SuperIC-HR高性能分析柱(4 mm×250 mm)， Na2CO3(3.2 mmol/L)-NaHCO3(1.0 mmol/L)为淋洗液。碘离子使用紫外法检测，以消除氯离子干扰。在优化条件下，整个分析过程8 min内完成。碘离子的方法检出限3.6 μg/L，相对标准偏差(n=8)为2.0%～8.9%。加标回收率为94.9%～106%。方法操作简便、快速，适合批量样品分析检测。

紫外检测；离子色谱法；海水；碘离子

前言

碘(I)在自然界中分布广泛，但含量较少，其在地壳中含量为0.003%，均以化合物形式存在[1]。碘是生命体中非常重要的元素。碘摄入量过低，会引起碘缺乏病；碘摄入量过高，会引起高碘性甲亢和智力下降[2]。海水中碘含量能够反映某一区域内海水中基础碘营养水平，为海洋农业、环境和地质调查提供重要信息。碘离子的分析方法有分光光度法[3-4]、高效液相色谱法[5]、气质联用法[6]、电感耦合等离子体质谱法[7]、离子色谱法[8-10]等。其中离子色谱法近年来应用较为广泛，其具有前处理简单、选择性好、测定准确度和灵敏度高、测定离子浓度线性范围宽、分析速度快等优点[11]。目前淡水中碘离子测定方法较为成熟，报道最多，但海水中碘离子测定方法报道较少，主要由于海水中盐类含量很高，对含量较低碘离子的测定影响较大。本文采用萃取柱和滤膜净化处理样品，选用高通量分析柱和保护柱，建立了紫外检测离子色谱法测定海水中碘离子的方法，通过海水样品分析验证，本方法的分析速度快、精密度和准确度较好、操作简单方便，适合批量海水样品的快速分析和海洋监测样品分析。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

IC-2010型离子色谱仪(日本东曹公司)：自动进样器；在线脱气机；并联双柱塞泵；六通阀；柱温箱；抑制电导检测器；紫外检测器；TSKgel guard column Super IC-A HR保护柱；TSKgel Super IC- HR高性能分析柱；离子色谱工作站；萃取柱。

0.45 μm微孔滤膜。碳酸钠、碳酸氢钠、碘酸钾均为优级纯。实验用水为高纯水。

1.2 色谱条件

淋洗液： Na2CO3(3.5 mmol/L)-NaHCO3(1.0 mmol/L)溶液；洗脱方式：梯度淋洗；流速：1.5 mL/min；再生模式：外加水电解抑制模式；进样量：30 μL；柱温：40 ℃；峰面积定量。

1.3 样品预处理

海水中盐分含量很高，如果直接进样，样品中的大量阴阳离子会缩短阴离子分析柱的使用寿命，降低柱效，并干扰碘离子的测定。首先将样品用高纯水稀释10～50倍，然后用萃取柱进行预处理，去除杂质，经预处理的样品再经0.45 μm的微孔滤膜过滤后用离子色谱法测定。样品的色谱图见图1(最后一个峰即为碘离子)。

图1 海水样品的离子色谱图Figure 1 A ion chromatogram of iodide ion in a seawater sample.

2 结果与讨论

2.1 检测器的选择

常规的阴离子(F-、Cl-、Br-、I-、SO42-等)用电导检测器均可测定，但I-的检出限约为100 μg/L，海水中I-的平均浓度约为50 μg/L，因此使用电导检测器很难检出海水中的碘。使用紫外检测器，I-在226 nm处有特征吸收峰，可大大提高灵敏度，检出限可达10 μg/L以下，完全满足海水中I-的检出需要，因此，选用紫外检测器测定I-的含量。

2.2 色谱柱的选择

I-在碱性条件下以阴离子形式存在，可以采用高性能的阴离子分析柱进行分离测定。由于海水中Cl-和Na+浓度高，而被测的I-浓度低，即使溶液稀释后，仍需要高柱容量色谱柱。实验选择TSKgel Super IC-HR高容量阴离子分析柱。

2.3 淋洗液流速的选择

因流速和保留时间成反比，因此在不明显降低分离效率的前提下，适当增加流速来缩短保留时间。但是流速的增加受分析柱最大操作压力的限制，在其它色谱条件不变的情况下，分别采用流速为1.0、1.2、1.5、1.8、2.0 mL/min进行实验，综合考虑分离效率和灵敏度的相互影响，选择淋洗液流速为1.5 mL/min，流速对峰面积影响的关系见图2。

图2 流速对峰面积的影响Figure 2 The effect of flow rate on peak area.

2.4 线性关系、线性范围及检出限

配制系列浓度的标准溶液，每个浓度测定3次，取其峰面积的平均值，以峰面积为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标，建立标准工作曲线，线性关系、线性范围如表1，线性相关系数r在0.999 8以上，以信噪比S/N=3计算出检出限为3.6 μg/L。

表1 方法的线性关系

2.5 实际样品精密度实验

选择不同地域海水样品6份，首先稀释10倍，经过预处理后，在选定的色谱条件下进行分析，分析结果见表2。碘离子测定结果的相对标准偏差(RSD)在2.0%～8.9%，说明该方法精密度良好，满足分析测试要求。

表2 海水样品中碘的测定结果

2.6 准确度实验

为了考察方法的可靠性，对不同地域海水同时进行标准加入回收实验，其测定结果见表3。碘离子的加标回收率在94.9%～106%，满足海水检测加标回收率80.0%～120%之间的质量要求。

表3 海水样品的加标回收实验

3 结语

本文建立了离子色谱法测定海水中碘离子的方法。方法经实际样品分析检验，操作简便，分析速度快，选择性好，准确度和精密度较好，适合海水的批量检测和日常分析检测。

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Determination of Iodine Ion in Seawater by Ion Chromatography with Ultraviolet Detection

YANG Xian, WANG Bin

(No.203ResearchInstituteofNuclearIndustry,Xianyang,Shaanxi712000,China)

An analytical method for the determination of iodine ion in seawater by ion chromatography with ultraviolet detection was established. The samples were pretreated by membrane filtration. Chromatographic conditions were selected as following: TSKgel Super IC-A HR protect column(4 mm×50 mm)，TSKgel Super IC-HR analytical column(4 mm×250 mm), and Na2CO3(3.2 mmol/L)-NaHCO3(1.0 mmol/L) elution solvent. The contents of iodine ion were determined using ultraviolet detection method so as to eliminate the interference of chloride ion. Under the optimized conditions, the whole analysis process was completed within 8 min. The detection limit of the method was 3.6 μg/L and the relative standard deviation (RSD,n=8) was 2.0%-8.9%. The recovery was between 94.9% and 106%. The simple operation and rapid analytical speed of the method made it is suitable for batch analysis and detection.

ultraviolet detection; ion chromatography; seawater; iodide ion

10.3969/j.issn.2095-1035.2016.04.010

2016-03-15

2016-05-30

杨贤，男，工程师，主要从事分析测试研究。E-mail:yx5854@163.com

O657.7+5；TH833

A

2095-1035(2016)04-0038-03