离子色谱法测定空气环境中的氯化氢

金 梅 陈 琨 高庚申

(1.贵州省环境监测中心站，贵阳 550081； 2.贵州省环境科学研究设计院，贵阳 550081)

空气环境中的氯化氢对生活环境影响尤为重大，通常氯化氢在空气中的含量特别低。如果周围存在垃圾焚烧厂(PVC塑料，漂白纸)、氯碱工业、PVC生产企业及盐酸生产和使用单位等，此时空气中的氯化氢含量增加，当超过一定标准会对周围环境中的生物和人类健康造成不良影响。氯化氢具有极大的刺激作用，不仅会伤害到人的呼吸道和黏膜，还会造成中毒现象，因此需要加强监测。传统的大气监测技术和系统无法准确监测空气环境中氯化氢含量，使用离子色谱技术可以科学精准的对空气环境质量进行检测。目前，多数文献限于对含量的测定，如孙金芳等[1]采用离子色谱法测定空气环境中的氯化氢，取得了满意的结果，但是对方法学的研究相对较少，本文通过使用离子色谱法检测空气环境中的氯化氢的方法检出限、测定下限、精密度和准确度等，探讨该方法的优势。

1 方法原理

用水吸收空气环境中的氯化氢，形成含氯离子的试样。离子色谱输液泵将流动相以稳定的流速输送至分析体系[2]，在色谱柱之前通过进样器将试样导入，流动相将试样带入色谱柱，在色谱柱中各组分被分离，并依次随流动相流至检测器，在电导检测器之前增加一个抑制系统，在抑制器中，流动相的背景电导被降低，然后将流出物导入电导检测池，检测到的信号送至数据系统记录、处理和保存。根据保留时间定性，峰面积定量。

2 仪器和试剂

2.1 仪器

离子色谱仪：ICS-2100，美国戴安公司；

色谱柱:AS19阴离子色谱柱；

检测器：电导检测器；

自动进样器:AS-DV自动进样器,50个样品位；

实验用水: Milli-Q A10 超纯水系统制取，电阻率18．2MΩ·cm。

2.2 试剂

标准溶液：氯化物标准溶液500 mg/L，批号：101813，环境保护部标准样品研究所；

标准样品：氯化物标准样品，批号：201837，环境保护部标准样品研究所。

3 实验过程

3.1 色谱条件的选择

离子色谱条件：淋洗液为20 mmol的氢氧化钾溶液，流速1 mL/min，进样体积25 μL，柱温30℃，抑制器电流62 mA。

3.2 标准曲线的配制

分别移取0.00 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL、2.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、20.00 mL氯化物标准溶(50 mg/L)置于一组50 mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。该标准系列中氯离子浓度分别0.00 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、2.00 mg/L、5.00 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L、50.0 mg/L。从低浓度到高浓度依次进样，得到不同浓度氯离子的色谱图。以氯离子的浓度为横坐标，峰高或峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

3.3 样品检测

将采集好的试样用少量水定容后注入离子色谱仪，按照与绘制标准曲线相同的色谱条件和步骤测定氯化氢含量。

4 结果与讨论

4.1 样品谱图

由图1可见，在预设的色谱条件下，氯化物出峰时间为5.59min，一个样品需6min即完成测定。

图1 色谱图

4.2 标准样品结果

标准曲线绘制完成后，对批号为201837的氯化物标准样品进行检测，实测值为：77.4 mg/L，标准样品浓度区间为：74.8～79.8 mg/L，结果满足标准样品的相对扩展不确定度，说明绘制的标准曲线可靠。

4.3 检出限和测定下限

根据国家标准《环境监测分析方法标准制修订技术导则》HJ168-2010[3]附录A，按照样品分析的全部步骤，重复7次空白试验，将各测定结果换算为样品中的浓度或含量。按照以下公式计算检出限和测定下限，结果见下表1。检出限=3.143×n次平行测定的标准偏差，测定下限=4×检出限；以采气体积60 L(标准状态)，定容体积为10 mL，计算所得方法检出限和测定下限分别为0.02 mg/m3，0.08 mg/m3。

表1 检出限和测定下限测定结果

4.4 标准曲线

以氯离子的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，见图2。得到回归方程为Y=0.314X-0.029，R=0.9998，线性关系良好。氯离子浓度线性范围为0.10～50.0 mg/L。

图2 标准曲线图

4.5 精密度实验

选取高、中、低三个浓度的样品各测6次，计算相对标准偏差，结果见表2。三个浓度的样品相对标准偏差为0.3%～2.1%，变异系数小，精密度好。

表2 精密度测定结果

4.6 加标回收率的测定

样品1加标：加标量为0.25 mg/L，采气体积60 L(标准状态)，定容体积为10 mL,换算为气体中含量为0.086 mg/m3；样品2加标：加标量为3.00 mg/L，换算为气体中含量为1.03 mg/m3；样品3加标：加标量为5.00 mg/L，换算为气体中含量为1.71 mg/m3。测定结果见表3，表3显示加标回收率92.2%～ 107%，回收率高，且在合理范围内，因此准确度好。

表3 准确度测定结果

五 结论

本实验结果显示：离子色谱测定空气环境中的氯化氢线性关系R=0.9998,检出限0.02 mg/m3,测定下限0.08 mg/m3,相对标准偏差0.3%～2.1%，加标回收率92.2%～107%。因此，该方法具有线性关系好、检出限低、灵敏度高、准确度好的优点；且样品可在无人值守的情况下连续测定，所用试剂少，减少了二次污染，提高了实验室的工作效率，所以该方法有一定的实用价值。