离子色谱法测定水质无机阴离子
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·区域治理前沿理论与策略
水中无机阴离子种类繁多,较常检测
的有F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-5
种无机阴离子。测定方法常见有电极法、
容量法、分光光度法。每种离子的测定方法
各不相同,操作繁琐,并存在较多的干扰因
素。离子色谱法具有操作简便、高效、灵敏、
快速等优点,分析的浓度范围为低μg/L(1-
10)至数百mg/L。本文将讨论水中常见无机
阴离子的最低检出浓度的确定。
一、方法原理
水质样品中的阴离子,经阴离子色谱柱交
换分离,抑制性电导检测器检测,根据保留时
间定性,峰高或峰面积定量。离子色谱法具有
灵敏度高,稳定性好,检出限低,多组分可同
时测定,操作成本低等优点。主要利用离子交
换的分离原理,对水中常见的阴、阳离子进行
连续性的定性和定量分析。
二、 实验
2.1 仪器与试剂
戴安lCS-900离子色谱仪,配有电
导检测器、阴离子抑制器(ASRS300-
4mm)、变色龙中文版色谱工作站;阴离
子混合标准溶液(100mg/L);碳酸钠(优
级纯);碳酸氢钠(优级纯);真空泵抽
滤装置;去离子水。
2.2 色谱条件
Thermo阴离子分离色谱柱及保护柱,
淋洗液为4.5mmol/L碳酸钠和0.8mmol/L
碳酸氢钠混合液,流速1.00mL/min,柱温
为室温,进样体积为50μL。
三、结果与讨论
3.1 标准溶液色谱图分析
配制5种无机阴离子(F-、Cl-、
NO-2、NO-3、SO2-4)混合标准
使用液,在1.2色谱条件下进样测定,5种
无机阴离子混合标准溶液色谱图见图1。由
图1可以看出,5种阴离子混合标样可以在
18min内完成测定,在该色谱条件下具有
良好的分离度、峰形较对称,可根据保留时间准确定性测定。
图1 5 种阴离子混合标准溶液色谱图3.2 标准曲线绘制
准确移取0.00mL、0.10mL、0.20mL、
0.50mL、1.00mL、2.00mL混合标准溶液
(100mg/L)于100mL容量瓶中,用去
离子水定容。此混标使用液中5种阴离子
(F-、Cl-、NO-2、NO-3、SO2-4)
的质量浓度分别为0.00、0.10、0.20、
0.50、1.00、2.00mg/L。在1.2色谱条件
下,从低浓度至高浓度依次进样测定,测
定结果见表1;以峰面积为纵坐标,质量浓
度为横坐标,进行线性回归绘制标准曲线,
得到5种阴离子曲线方程、相关系数和线
性范围。其中F-标准曲线方程及相关系
数为:y=0.4339x-0.0100,r=0.9994;
Cl-标准曲线方程及相关系数为:
y=0.3190x+0.0054,r=0.9997;NO-2
标准曲线方程及相关系数为:y=0.6769x-
0.0122,r=0.9996;NO-3标准曲线方
程及相关系数为:y=0.1648x-0.0019,
r=0.9997;SO2-4标准曲线方程及相关
系数为:y=0.2390x+0.0046,r=0.9996。
实验结果表明,5种阴离子标准曲线线性相
关系数均在0.9994以上,具有良好的线性
范围。
3.3 方法检出限测定
通过实验测定及计算得出F-检出限
为0.002mg/L,Cl-检出限为0.006mg/
L,NO-2检出限为0.004mg/L,NO-3
检出限为0.006mg/L,SO2-4检出限为
0.006mg/L,5种阴离子检出限均低于标准
分析方法(HJ84-2016)中规定的方法检出限,表明本分析方法检出限较低、且
能满足分析测定需求。
3.4 精密度测定
在1.2色谱条件下,对5种阴离子质量浓
度均为0.50mg/L的混合标准溶液进行7次重
复测定,并用上述系列标准溶液做标准曲线,
计算测定结果的相对标准偏差,F-相对标准
偏差为0.99%,Cl-相对标准偏差为1.20%,
NO-2相对标准偏差为0.44%,NO-3相
对标准偏差为1.37%,SO2-4相对标准
偏差为1.66%,5种阴离子相对标准偏差在
0.44%~1.66%之间,测定结果重复性较好,
本分析方法具有良好的精密度。
4 、结论
采用离子色谱法同时测定地下水中5
种无机阴离子(F-、Cl-、NO-2、
NO-3、SO2-4)含量,以碳酸钠和碳
酸氢钠混合液为淋洗液,无需使用其它化
学试剂,无实验废液污染。样品无需特殊
的前处理,采用手动进样时只需在注射器
前加个针头式0.45μm滤膜过滤器,18min
内可完成5种阴离子测定,分析操作简单、
快速。离子色谱选择性好,线性范围广,
其它离子干扰无影响,能同时测定多组分。
本分析方法条件下同时测定5种无机阴离
子,分离度及色谱峰形较好,标准曲线线
性相关系数均在0.9994以上、具有良好的
线性关系,相对标准偏差在0.44%~1.66%
之间,加标回收率均值在99.8%~103.6%
之间,测定结果的精密度及准确度较好,
适合于地下水样品中无机阴离子的测定。
参考文献:
[1]蒲云霞,侯坤,莘富娜,牛军小.离子
色谱法测定PM2.5中3种水溶性无机阴离
子[J]. 中国卫生检验杂志,2016,26(02):172-
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[2]谭相妮.离子色谱法梯度淋
洗测定降水中无机阴离子[J]. 轻工科
技,2016,32(09):109-110+127.离子色谱法测定水质无机阴离子
杨倩茹
银川市环境监测站,宁夏 银川 750001
摘要:地下水质量常规监测指标中的无机阴离子主要指氟化物、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐,长期以来这些阴离子指标都缺乏快速、同时测定的方法,一直是沿用经典的容量法、离子选择电极法和分光光度法等。每一种阴离子选用不同的分析方法,各种化学方法也大都是操作步骤冗长费时,需使用多种化学试剂,灵敏度低而且有干扰,在实际样品分析操作中,样品数量较多时,不便于实验室大批量样品分析。离子色谱法是近些年来发展较快、且应用越来越广泛的分析方法之一。关键词:离子色谱法;水质;无机阴离子