离子色谱法测定冷却液中阴离子的含量

刘晓磊，马超，程亮，李仁勇

(1.中国石油大连润滑油研究开发中心，辽宁 大连 116032；2.赛默飞世尔科技(中国)有限公司，北京 100102)

离子色谱法测定冷却液中阴离子的含量

刘晓磊1，马超2，程亮1，李仁勇2

(1.中国石油大连润滑油研究开发中心，辽宁 大连 116032；2.赛默飞世尔科技(中国)有限公司，北京 100102)

建立离子色谱法测定冷却液中常规阴离子的含量。采用DIONEX IonPacAS19(4×250 mm)阴离子交换柱，以氢氧化钾水溶液为淋洗液，抑制电导检测-离子色谱法完成分离分析。结果表明，各成分峰的回收率在90%～105%之间。该方法可应用于检测冷却液中常规阴离子，操作简便，结果准确，具有较高的实用价值。

离子色谱法；冷却液；阴离子含量

0 引言

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Thermo ScientificTMDionexTMICS2100离子色谱系统(美国赛默飞世尔科技)。Thermo ScientificTMDionexOnGuard II RP Cartridges，1cc(美国赛默飞世尔科技)；Thermo ScientificTMTarget2TMNylon Syring Filters，0.45 μm， 30 mm(美国赛默飞世尔科技)；一次性使用无菌注射器，1 mL(上海治宇医疗器械有限公司) ；18.2 MΩ·cm去离子水(Thermo ScientificTMgenPureProTMUV-TOC提供，美国赛默飞世尔科技)；冷却液(市售)；氟离子标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)；氯离子标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)；亚硝酸根标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)；溴离子标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)；硝酸根标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)；硫酸根标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)；磷酸根标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)；钼酸根标准溶液(1000 μg/mL，中国计量科学研究院)。

1.2 样品前处理

样品依次过OnGuardII H，OnGuardII RP，OnGuardII Na前处理柱和0.22 μm滤膜，然后进样。OnGuardII H用来中和样品，使得样品接近中性；OnGuardII RP用来除去样品中的有机物；OnGuardIINa用来除去样品中的重金属。

每种前处理柱在使用前，都必须使用5 mL超纯水进行活化，然后静置20 min，以备使用。

在样品处理过程中，每种前处理柱都必须弃去前面5 mL前流液，留取后续样品，以备分析使用。

1.3 离子色谱条件

分析柱：Thermo Scientific Dionex AS19，4×250 mm ；保护柱：Thermo Scientific Dionex AG19，4×50 mm ；淋洗液：氢氧化钾水溶液；进样体积：25 μL；柱温：30 ℃；检测器：抑制型电导检测；检测池温度：35 ℃；抑制器：AERS500(4 mm)。

2 结果与讨论

2.1 前处理的选择

冷冻液中有各种类型的添加剂，有机物的含量很高。另外，在添加缓蚀剂的过程中，有可能会引入重金属离子。实验过程中分别采用如下两种方式对样品进行前处理。A：样品用超纯水稀释100倍，稀释后的样品过OnGuardII RP柱和0.22 μm滤膜，然后进样。B：样品用超纯水稀释100倍，稀释后的样品依次过OnGuardII H，OnGuardII RP，OnGuardII Na柱和0.22 μm滤膜，然后进样。

实验结果表明B方法处理效果更好，样品分析结果较好，色谱图如图1所示。

图1 离子色谱法分离冷却液中阴离子

2.2 色谱条件的优化

冷却液中除了常规阴离子之外，通常还含有苯甲酸、癸二酸等大分子有机酸，需要选择一根容量高的色谱柱。考察了待测离子在IonPac AS11-HC、IonPac AS18、IonPac AS19三种阴离子色谱柱中的分离情况。结果表明，IonPac AS19色谱柱对于阴离子和大分子有机酸的同时分析，效果最好；同时需要对氢氧化钾的梯度条件进行筛选，实验证明在0～22 min，6 mmol/L；22～23 min，6～20 mmol/L；23～60 min，20 mmol/L；60.5～65 min，6 mmol/L；这样的梯度条件下，既能实现弱保留组分的基线分离，同时，也能快速洗脱出强保留组分。标准谱图如图2所示。

图2 阴离子和大分子有机酸的测定

2.3 重现性、线性、检出限和方法回收率

配制待测物质的混合标准溶液，重复进样7次，记录色谱图，如图3，各成分的保留时间和峰面积的相对标准偏差为0.07%～0.15%和0.98%～1.6%，结果表明各离子的重现性良好。

图3 阴离子和大分子有机酸的测定连续进样色谱图叠加

在选定分析条件下，将批次处理的样品溶液注入离子色谱仪中进行分离分析，得到阴离子的含量。为进一步考察分析方法的准确性，对样品进行加标回收实验。结果显示阴离子加标回收率介于90%～105%之间，证明分析方法可较好地保障冷却液中阴离子测定结果的准确性。见表1。

表1 样品测试结果及回收率测定结果

3 结论

本文建立了一种通用的离子色谱法测定冷却液中阴离子和有机酸含量的方法。该方法前处理简单方便，易于重现，且通过调整梯度条件，使得钼酸根、癸二酸根与其他离子分离度较好，干扰较少，

检测准确，回收率在合理范围之内，为离子色谱同时分析阴离子和大分子有机酸提供了新的研究方向。

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Determination of Anions Content in Liquid Coolant Using Ion Chromatography

LIU Xiao-lei1, MA Chao2, CHENG Liang1, LI Ren-yong2

(1.PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute, Dalian 116032, China;2.ThermoFisher Scientific (China) Limited, Beijing 100102, China)

A high throughout method to measure anions content in liquid coolant by ion chromatography was established. Anion exchange column was DIONEX IonPacAS19(4×250 mm)and potassium hydroxide solution was used as mobile phase. Suppressed conductivity detector was used to accomplish separation and analysis. The results show that the recovery rate of each composition peak is between 90% and 105%. The method is simple and accurate for detection of the anions content in liquid coolant.

ion chromatography; liquid coolant; anion content

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.01.009

1002-3119(2017)01-0039-03

TE626.3

A

2016-09-26。

刘晓磊，工程师，理学硕士，2010年毕业于大连理工大学化工学院，主要从事发动机冷却液等车辅产品的研究开发工作。E-mail：liuxiaolei_rhy@petrochina.com.cn