毛细柱离子色谱法测定水中4种阴离子

刘枢

摘要    建立了毛细柱离子色谱法测定水中F-、Cl-、NO3-、SO42- 4种阴离子的分析方法，该法使用AS19型毛细柱，ACES型抑制器电流为7 mA，20.0 mmol/L KOH淋洗液流速为0.01 mL/min，洗脱时间18 min。结果表明，检出限F-为0.009 mg/L、Cl-为0.002 mg/L、NO3-为0.007 mg/L、SO42-为0.003 mg/L。相对标准偏差F-为2.53%、Cl-为1.99%、NO3-为1.73%、SO42-为2.33%。

关键词    毛细柱离子色谱法;F-;Cl-;NO3-;SO42-

中图分类号    X132;O652.65        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）12-0197-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

水中F-、Cl-、NO3-、SO42- 4种阴离子是环境中常测项目，并且制定了相应的质量标准或控制标准[1-3]。4种阴离子常规测定方法有重量法、滴定法、电化学法、离子选择性电极法等。常规方法分析不同的离子需要不同方法，并且试剂消化量大，分析过程复杂。离子色谱法因能同时测定多种阴离子并具有简单、快捷、灵敏度和准确性高等优点而常被使用。本文采用毛细柱离子色谱法测F-、Cl-、NO3-、SO42-，效果良好。

1    材料与方法

1.1    仪器及试剂

离子色谱仪：毛细柱系统，一次性注射器，0.45 μm针式滤器，H柱，RP柱。KOH淋洗液（或KOH在线产生器）。4种阴离子标准贮备液浓度均为1 000 mg/L，配制方法具体如下。ρ（F-）=1 000 mg/L：准确称取2.210 0 g氟化钠，溶于水，移入1 000 mL容量瓶中，用高纯水稀释至标线，贮存于聚乙烯塑料瓶中，置于冰箱中冷藏;ρ（Cl-）=1 000 mg/L：准确称取1.648 5 g氯化钠，溶于水，移入1 000 mL容量瓶中，用高纯水稀释至标线，贮存于聚乙烯塑料瓶中，置于冰箱冷藏;ρ（SO42-）=1 000 mg/L：称取1.479 0 g硫酸钠，溶于水，移入1 000 mL容量瓶中，用高纯水稀释至标线，贮存于聚乙烯塑料瓶中，置于冰箱中冷藏;ρ（NO3-）=1 000 mg/L：称取1.371 0 g硝酸钠，溶于水，移入1 000 mL容量瓶中，用高纯水稀释至标线，贮存于聚乙烯塑料瓶中，至于冰箱中冷藏;标准溶液可使用市售的单标标准溶液或混标标准溶液[4-6]。

1.2    混合标准曲线的绘制

使用阴离子标准贮备液或市售标准溶液分别配制F-（5 mg/L）、Cl-（100 mg/L）、NO3-（100 mg/L）、SO42-（100 mg/L）标准使用中间液，分别取上述中间液配制成标准系列曲线。F-浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L，Cl-浓度为2、4、10、20、40 mg/L，NO3-浓度为2、4、10、20、40 mg/L，SO42-浓度为2、4、10、20、40 mg/L。

1.3    色谱分析条件

色谱柱：AS19型毛细管分析柱，AG19型毛细管保护柱。抑制器型号：ACES。淋洗液浓度为20.0 mmol/L，每个样品洗脱时间为18 min，淋洗液流速为0.01 mL/min，抑制器电流为7 mA。

2    结果与分析

2.1    标准曲线回归方程及谱图

按照上述色谱分析条件对标准曲线进行分析测定，得到4种阴离子标准色谱图（图1），可以看出，毛細柱系统测定4种阴离子离子的分离度较好，峰形也比较完美。测定标准曲线回归方程见表1。4种阴离子回归方程相关性较好。

2.2    方法检出限（MDL）

按照样品分析的全部步骤，同时处理7个全程空白后进行测定，计算7次平行测定值的标准偏差，按《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》（HJ 168—2010）给出的公式计算方法检出限。计算公式如下：

MDL=t（n-1，0.99）×S

式中：MDL—方法检出限;n—样品的平行测定批数;t—自由度为n-1，置信度为99%时的t分布（单侧）（当n=7时，自由度为6，则t（n-1，0.99）=3.143）;S—n批重复测定的标准偏差。

测定下限为4倍检出限。检出限和测定下限结果见表2。

2.3    方法精密度

为得到方法的精密度，同一样品按照方法的全部步骤测定6次，结果见表3。可以看出，6个平行样品所测定结果的相对标准偏差F-为2.53%、Cl-为1.99%、NO3-为1.73%、SO42-为2.33%。

2.4    方法准确度

采用编号为GSB07-1381—2001/204725的国家标准样品进行准确度试验，结果见表4。可以看出，方法准确度较好[7-8]。

3    结论

毛细柱离子色谱法测定水中F-、Cl-、NO3-、SO42- 4种阴离子方法灵敏度高、准确性好、实用性强[9-10]。试验结果表明，F-检出限为0.009 mg/L，测定下限为0.036 mg/L;Cl-检出限为0.002 mg/L，测定下限为0.008 mg/L;NO3-检出限为0.007 mg/L，测定下限为0.028 mg/L;SO42-检出限为0.003 mg/L，测定下限为0.012 mg/L。相对标准偏差F-为2.53%、Cl-为1.99%、NO3-为1.73%、SO42-为2.33%。

4    参考文献

[1] 许廷霞.离子色谱法测定清洁水中阴离子的方法[J].分析技术，2019，32（4）：24-27.

[2] 郑思珩，徐正华，吴嘉文，等.离子色谱法测定饮用水中4种阴离子[J].食品安全质量检测学报，2020，11（1）：215-218.

[3] 黄奕涛，文雪娅.离子色谱法同时测定水中6种阴离子[J].华南预防医学，2019，45（4）：389-391.

[4] 中华人民共和国环境保护部.水质 无机阴离子（F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-）的测定 离子色谱法HJ 84-2016[S].北京：中国环境科学出版社，2016.

[5] 戴佩珍.离子色谱法同时测定水中4种阴离子[J].食品安全导刊，2016（21）：142-143.

[6] 梁金辉，李亭亭，刘国英，等.离子色谱法同时测定水中7种阴离子的研究[J].安徽农业科学，2015，43（18）：14-15.

[7] 秦晴.离子色谱法测定水中阴离子[J].市场周刊·理论研究，2018（10）：175.

[8] 邱慧敏，耿金菊，韩超，等.串联毛细管离子色谱法测定水中亚磷酸根、磷酸根、草甘膦和氨甲基膦酸[J].分析化学，2013（12）：131-135.

[9] 黄选忠，杜宏山，向培文，等.碱化底液消除水负峰离子色谱法测定水中F-，Cl-等7种阴离子[J].化学分析计量，2014（1）：48-52.

[10] 杜宏山，黄选忠，万忠卫，等.离子色谱法测定纯净水中6种阴离子[J].化学分析計量，20150（1）：55-57.