低压离子色谱法（精选12篇）

低压离子色谱法 第1篇

在现代医学、药物、生命科学、地质 、化工、环境监测等许多领域常需要分析重金属元素。铅是一种有毒的重金属元素, 它可以通过废水、废气、废渣进入环境, 造成环境及食品污染进而危害人类健康[1]。有些重金属元素, 如铜、锌、铁、锰、镍, 是人体必须的微量元素, 但当含量超过一定数值也会产生毒性。因此对重金属元素的含量进行测定具有重要意义。测定重金属元素常用的方法有原子吸收法[2,3]和分光光度法, 但是这两种方法不能实现多种离子同时测定。高效液相色谱法及离子色谱法具有快速、灵敏、选择性好和可同时测定多组分的优点[4,5,6]。但是这些仪器的柱前压常为30 ～ 40 MPa, 必须配有价格昂贵的高压泵。1985 年, 四川大学张新申教授提出了低压离子色谱的构想, 并成功研制开发了一系列低压离子色谱柱, 使离子色谱有了新的突破。低压离子色谱工作压力低, 可在 2105～3105 Pa的低压下进行分析, 省去了价格昂贵的高压泵, 降低了仪器成本, 减少了高压下操作的泄漏、堵塞等问题, 仪器结构简单, 操作简便[7,8,9]。1- (2-吡啶偶氮) -2-萘酚 (PAN) 是吡啶偶氮类试剂, 可以作为分光光度法测定金属离子的一种显色剂[10]。它显色灵敏, 但选择性差。其这一特点恰适用于离子色谱用一种显色剂来测定多种金属的场合。本文利用低压离子色谱柱, 用柠檬酸-草酸洗脱液梯度洗脱, 将Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+ 这6种重金属离子完全分离, 柱后采用PAN进行柱后反应, 于560 nm处显色。此方法灵敏度高, 操作简便, 用其分析实际样品结果令人满意。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

ZJ-la金属元素自动分析仪 (四川大学轻纺与食品学院现代分析与分离技术研究室研制, 为国家“十五”863攻关课题中研制的新型分析仪器, 配有光学检测器、特制流通池, 该仪器具有低压离子色谱和流动注射分析两种功能) ;HL-2恒流泵, 上海沪西分析仪器厂;N2000双通道色谱工作站, 浙江大学智能信息工程研究所;S54紫外可见分光光度计, 上海精密科学仪器有限公司;METTLER AT200分析天平, Edward Keller Inc., Philippines;低压阳离子交换柱 (四川大学轻纺与食品学院现代分析与分离研究室制) 。

本实验使用的化学试剂均为分析纯级, 所用的水为去离子水。

Cu2+标准贮备溶液的配制:准确称取0.2524 g无水硫酸铜 (天津市河北区海晶精细化工厂) 于小烧杯中, 用适量的水溶解后, 加入少量硝酸以防止沉淀, 最后定容于100 mL容量瓶中, 配制成质量浓度为1000 mg/L的标准溶液, 使用时用去离子水逐级稀释。

Ni2+标准贮备溶液的配制:准确称取0.4842 g硫酸镍 (NiSO47H2O) (中国上海试剂总厂) 于小烧杯中, 用适量的水溶解后, 加入少量硝酸以防止沉淀, 最后定容于100 mL容量瓶中, 配制成质量浓度为1000 mg/L的标准溶液, 使用时用去离子水逐级稀释。

Zn2+标准贮备溶液的配制:准确称取0.4493 g硫酸锌 (ZnSO47H2O) (成都化学试剂厂) 于小烧杯中, 用适量的水溶解后, 加入少量硝酸以防止沉淀, 最后定容于100 mL容量瓶中, 配制成质量浓度为1000 mg/L的标准溶液, 使用时用去离子水逐级稀释。

Pb2+标准贮备溶液的配制:准确称取0.1592 g硝酸铅 (天津市科密欧化学试剂有限公司) 于小烧杯中, 用适量的水溶解后, 加入少量硝酸以防止沉淀, 最后定容于100 mL容量瓶中, 配制成质量浓度为1000 mg/L的标准溶液, 使用时用去离子水逐级稀释。

Fe2+标准贮备溶液的配制:准确称取0.7002 g硫酸亚铁铵 ( (NH4) 2Fe (SO4) 26H2O) (天津石英钟厂霸州市化工分厂) 于小烧杯中, 用适量的水溶解后, 加入少量硝酸以防止沉淀, 最后定容于100 mL容量瓶中, 配制成质量浓度为1000 mg/L的标准溶液, 使用时用去离子水逐级稀释。

Mn2+标准贮备溶液的配制:准确称取0.3073 g硫酸锰 (MnSO4H2O) (重庆北碚精细化工厂) 于小烧杯中, 用适量的水溶解后, 加入少量硝酸以防止沉淀, 最后定容于100 mL容量瓶中, 配制成质量浓度为1000 mg/L的标准溶液, 使用时用去离子水逐级稀释。

1- (2-吡啶偶氮) -2-萘酚 (PAN) 乙醇溶液:准确称取PAN (中国医药 (集团) 上海化学试剂公司) 0.1200 g, 用适量无水乙醇 (上海有机化工试剂研究所) 溶解后, 定容于100 mL容量瓶中, 摇匀, 备用。此溶液浓度为4.810-3 mol/L。

氯化铵-氨水缓冲溶液:称取氯化铵 (上海有机化工试剂研究所) 6.0000 g, 用适量去离子水溶解后, 转移至1000 mL容量瓶中, 再量取15 mol/L的氨水 (成都市科龙化工试剂厂) 414.0 mL加入其中, 并用去离子水定容, 摇匀, 备用。此溶液pH值为11。

吐温-80溶液:移取吐温-80 (天津市化学试剂厂) 10.0 mL溶解于适量去离子水中, 充分溶解后转移至100 mL容量瓶中, 并定容, 摇匀, 备用。此溶液体积分数为10%。

柱后反应液:依次移取PAN乙醇溶液、吐温-80溶液、氯化铵-氨水缓冲溶液10.0、20.0、60.0 mL到100 mL容量瓶中, 混合后, 用去离子水定容, 摇匀, 备用。

洗脱液:分别称取柠檬酸 (成都市科龙化工试剂厂) 1.5760 g、草酸 (成都市科龙化工试剂厂) 1.2600 g、氢氧化锂 (LiOHH2O) (天津市河北区海晶精细化工厂) 1.1500 g溶解于适量水中, 充分溶解后转移至1000 mL容量瓶中, 并用去离子水定容至刻度线。此洗脱液浓度为0.0075 mol/L柠檬酸与0.0100 mol/L草酸混合, 用LiOHH2O调pH=4.33。

1.2 低压阳离子交换柱介绍

柱尺寸:内径5 mm, 柱长30 mm;交换容量0.02 mmeq/g;柱填料:颗粒直径为20～25 μm, 柱填料内部为不具有交换能力的惰性珠体, 珠体表面带有离子交换官能团, 为磺酸基团, 可进行阳离子交换和分离。

1.3 实验流路图

仪器工作流路如图1所示。

S:样品 (sample) ;C:洗脱液 (carrier) ;R:柱后反应液 (post-column derivatization reagent) ; P:蠕动泵 (peristaltic pump) ;V:6通自动进样阀 (six-way automatic injection valve) ;IEC:阳离子交换柱 (cation exchange column) ;X:混合器 (mixer) ;L:进样环 (sampling loop) ;W:废液 (waste) ;Lc:反应圈 (reaction coil) ;PC:计算机 (personal computer) ; D:检测器 (detector) ; Ce:流通池 (flow-through cell)

采用内径为0.5 mm的聚四氟乙烯管 (PTEE) 连接流路;蠕动泵管为硅橡胶管;反应盘管为自制的螺旋式盘管, 聚四氟乙烯材质;光学流通池为自制玻璃材质流通池, 长度30 mm, 内径2 mm。该流路采用一台蠕动泵作为样品、洗脱液和显色液的传送动力。当6通进样阀 (V) 处于冲洗状态时, 柠檬酸-草酸洗脱液 (C) 在蠕动泵 (P) 的作用下, 通过阳离子交换柱, 在混合器 (X) 处与柱后反应液混合后流入比色流通池, 此时会得到一条平稳的基线, 而样品溶液 (S) 直接流入废液缸;当其处于进样状态时, 样品溶液 (S) 通过并充满6通进样阀上的进样环 (L) , 同时洗脱液和柱后反应液的混合液继续通过流通池;当其处于分析状态时, 洗脱液通过进样环, 将样品溶液推入阳离子交换柱, 离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行可逆交换, 不同的离子因与交换剂的亲和力不同而被分离, 之后与柱后反应液混合, 在反应盘管 (Lc) 处进行反应生成金属离子-PAN的配合物。此配合物流经流通池, 在560 nm处比色, 经光学检测器检测其吸光度。ZJ-1a型金属元素自动分析仪通过计算机自动采集处理数据, 根据得到的吸收曲线对应峰高进行定量分析。

2 结果与讨论

2.1 检测波长的选择

用S54紫外-可见分光光度计以试剂空白为参比, 分别扫描了Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+与PAN的配合物, 扫描波长为500～650 nm, 谱图见图2。由图2可见, Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+与PAN形成的红色配合物的最大吸收均在560 nm左右处。因此, 实验选择的检测波长为560 nm。

2.2 洗脱液的选择

重金属对阳离子交换树脂有较强的亲和力, 需要高离子强度的洗脱液才能洗脱它们。解决的较好方法是在洗脱液中将金属离子转变成配合物以减少它们的有效电荷。本文实验了柠檬酸-草酸体系、酒石酸-柠檬酸体系。实验结果表明, 酒石酸-柠檬酸体系不能很好的分离Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+这6种重离子, 而柠檬酸-草酸体系混合体系则可以很好的分离这6种重金属离子。因此, 本实验选用柠檬酸-草酸混合体系作为洗脱液。

2.3 洗脱液浓度对保留时间的影响及洗脱方式

在实验中, 洗脱液浓度分别选用母液的1/2, 2/3, 1倍对6种重金属离子进行过柱洗脱, 得到保留时间与洗脱液浓度之间的关系如表1所示。从表1可以看出, 如果想完全分离上述6种离子, 洗脱方式最好采用梯度洗脱。即先采用1/2母液浓度的洗脱液依次洗脱Cu2+、Ni2+、Zn2+, 进样12 min后人工换用母液浓度的洗脱液依次洗脱Pb2+、Fe2+、Mn2+。

1) 洗脱液母液浓度为柠檬酸 (0.0075mol/L) -草酸 (0.0100mol/L)

2.4 显色液的选择

1- (2-吡啶偶氮) -2-萘酚 (PAN) 是一种金属指示剂, 也可用作金属萃取剂和分光光度法测定金属离子的显色剂。在光度分析中, PAN作为一种配合显色剂, 显色灵敏度高而选择性差, 与众多金属离子均能生成红色配合物, 在比色分析中由于选择性差而难以采用, 但它却适用于离子色谱用一种显色剂来测定多种离子的场合。同时, 它与金属离子的显色反应速度很快, 室温下便能快速反应, 这对离子色谱的柱后反应体系来说也是十分适用的。

2.5 PAN的浓度的优化

分析条件:Cu2+0.200mg/L;Ni2+0.200mg/L;Zn2+0.200mg/L;Pb2+4.000mg/L;Fe2+4.000mg/L;Mn2+1.000mg/L;缓冲溶液pH值11;吐温-80 1.6%;洗脱液0.0075mol/L柠檬酸-0.0100mol/L草酸;进样环250mL;反应圈3m;进样流速0.50mL/min;洗脱液流速1.07mL/min;柱后衍生液流速0.23mL/min

实验考察了PAN浓度的变化 (0.16～0.64 mmol/L) 对各离子检测灵敏度的影响, 实验结果如图3所示。由图3可以看出PAN浓度的变化对Ni2+、Zn2+和Mn2+三种离子的测定灵敏度影响不大, 影响曲线基本上是水平的;Cu2+和Pb2+的检测灵敏度随PAN浓度的增大而增加, 但是当PAN浓度达到0.48 mmol/L后, 影响曲线趋于平稳;Fe2+的检测灵敏度随PAN浓度的增大而增加。随着PAN浓度的增大, 基线噪声也随之增大。综合考虑以上条件, 选用PAN浓度为0.48 mmol/L进行后续实验。

2.6 缓冲溶液的pH的优化

在光度分析中, PAN与金属离子的最佳显色pH值一般在9左右。但是, 对于离子色谱的柱后反应, 酸性的洗脱液与柱后反应液混合后会使pH值发生变化, 而影响检测灵敏度的应该是混合后的最终pH值。本实验采用氯化铵-氨水缓冲体系, 通过调节氯化铵和氨水的用量来改变缓冲溶液的pH值。实验考察了缓冲溶液的pH值变化各离子分离情况的影响, 实验结果如图4所示。由图4可见, 缓冲溶液的pH值在8.0～11之间变化时, Cu2+和Zn2+的测定灵敏度所受影响很小;Ni2+、Pb2+ 和Mn2+三种离子的测定灵敏度随着缓冲溶液的pH值的增加而增加, 在pH值过低时, 以上三种离子不显色;而Fe2+在缓冲溶液的pH值为8.5时灵敏度最高。综合考虑测定灵敏度和分离度两因素, 最后实验采用缓冲溶液的pH值为11。

分析条件:Cu2+0.200mg/L;Ni2+0.200mg/L;Zn2+0.200mg/L;Pb2+4.000mg/L;Fe2+4.000mg/L;Mn2+1.000mg/L;PAN 0.40mmol/L;吐温-80 1.6%;洗脱液0.0075mol/L柠檬酸-0.0100mol/L草酸;进样环250mL;反应圈3m;进样流速0.50mL/min;洗脱液流速1.07mL/min;柱后衍生液流速0.23mL/min

分析条件:Cu2+0.200mg/L;Ni2+0.200mg/L;Zn2+0.200mg/L;Pb2+4.000mg/L;Fe2+4.000mg/L;Mn2+1.000mg/L;缓冲溶液pH值11;PAN 0.48mmol/L;洗脱液0.0075mol/L柠檬酸-0.0100mol/L草酸;进样环250mL;反应圈3m;进样流速0.50mL/min;洗脱液流速1.07mL/min;柱后反应液流速0.23mL/min

2.7 吐温-80的体积分数的优化

吐温-80具有增敏、增溶、增稳以及增加显色系统分散等特点。在本实验中, PAN是不溶于水的, 重金属离子与PAN反应生成的配合物也是不溶于水的。因此实验选用吐温-80作为体系的增溶剂。实验考查了吐温-80体积分数的变化 (1.6～3.2%) 对检测灵敏度的影响。由图可以看出吐温-80体积分数的变化对Ni2+、Zn2+和Mn2+三种离子的检测灵敏度的影响不大;随着吐温-80体积分数的增大, Cu2+的检测灵敏度先增加后趋于平稳;Fe2+的检测灵敏度逐渐降低;Pb2+的检测灵敏度逐渐增加。综合考虑以上条件, 选用吐温-80体积分数为2.0%进行后续实验。

2.8 进样环的优化

分析时, 进样体积的大小直接影响进入流路中样品的多少, 进而影响分析时的信号强度。在本实验中, 进样体积通过更换不同体积的进样环来实现。进样环过大容易出现谱带扩宽现象, 而且在分离时, 如果进样环过大, 易使本来已经分离的物质又混合在一起。实验考察了进样环体积的变化 (100～400 μL) 对检测灵敏度的影响, 实验结果如图6所示。由图6可以看出, 随着进样环体积的增大, Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+和Mn2+五种离子的检测灵敏度先增大后减小;Pb2+的检测灵敏度逐渐增大, 但是分离度变差。综合考虑以上条件, 最终选择进样环体积为300 μL。

分析条件:Cu2+0.200mg/L;Ni2+0.200mg/L;Zn2+0.200mg/L;Pb2+4.000mg/L;Fe2+4.000mg/L;Mn2+1.000mg/L;缓冲溶液pH值11;PAN 0.48mmol/L;吐温-80 2.0%;洗脱液0.0075mol/L柠檬酸-0.0100mol/L草酸;反应圈3m;进样流速0.50mL/min;洗脱液流速1.07mL/min;柱后反应液流速0.23mL/min

2.9 反应圈的优化

反应圈是显色液与试样混合并发生反应的主要场所, 其作用主要是延长系统管路, 增加混合液的反应时间, 使反应尽可能接近平衡。实验考查了反应圈长度的变化 (0.5～4 m) 对6种重金属离子检测峰高的影响, 实验结果如图7所示。由图7可知, 反应圈长度的变化对Ni2+的检测峰高影响不大, 影响曲线基本是水平的;随着反应圈长度的增加, Zn2+、Pb2+ 、Mn2+三种离子的检测灵敏度先是增加而后又降低, 但是变化幅度不是很大;Cu2+的检测灵敏度逐渐降低;Fe2+的检测灵敏度逐渐增加。综合考虑以上条件, 选择反应圈长度为1 m进行后续实验。

分析条件:Cu2+0.200mg/L;Ni2+0.200mg/L;Zn2+0.200mg/L;Pb2+4.000mg/L;Fe2+4.000mg/L;Mn2+1.000mg/L;缓冲溶液pH值11;PAN0.48mmol/L;吐温-80 2.0%;洗脱液0.0075mol/L柠檬酸-0.0100mol/L草酸;进样环300mL;进样流速0.50mL/min;洗脱液流速1.07mL/min;柱后反应液流速0.23mL/min

综上所述, 最终选定的实验条件为:采用1/2和1倍母液浓度的柠檬酸-草酸洗脱液进行梯度洗脱;选择pH值为11的氯化铵-氨水缓冲溶液, PAN浓度为0.48 mmol/L, 吐温-80体积分数为2%的溶液作为柱后反应液;进样环为300 μL;反应圈为3 m。在以上条件下, 对6种重金属离子的混合溶液进行在线分离, 得到色谱分离图如图8所示。

分析条件:Cu2+0.200mg/L;Ni2+0.200mg/L;Zn2+0.200mg/L;Pb2+4.000mg/L;Fe2+4.000mg/L;Mn2+1.000mg/L;缓冲溶液pH值11;PAN0.48mmol/L;吐温-80 2.0%;洗脱液0.0075mol/L柠檬酸-0.0100mol/L草酸;进样环300mL;反应圈1m进样流速0.50mL/min;洗脱液流速1.07mL/min;柱后反应液流速0.23mL/min

3 方法的评价

根据分析条件的优选结果, 确定了离子色谱分光光度法测定6种重金属的最佳条件。在最佳条件下, 从精密度、检出限、线性关系等方面对离子色谱分光光度法测定6种重金属的分析方法进行评价。

在已优化的实验条件下, 配制一定浓度的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+、Mn2+6种离子的标准混合液, 浓度分别为:0.300 mg/L, 0.100 mg/L, 0.200 mg/L, 3.500 mg/L, 4.000 mg/L, 1.000 mg/L, 连续进样10次, 其相对标准偏差分别为:1.2%, 2.2%, 1.8%, 1.4%, 1.1%, 1.5%。

在选定的最佳条件下, 配制不同浓度的各种金属离子的混合标样, 经低压离子色谱柱分离, 分光光度检测后得到一系列色谱峰。结果表明, 在一定范围内, 各金属离子的浓度与峰高成良好的线性关系。作出各离子相应的工作曲线, 如图9所示。求得线性回归方程和相关系数, 结果见表2。该方法测定Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+和Mn2+的检出限分别为:0.006 mg/L, 0.012 mg/L, 0.005 mg/L, 0.125 mg/L, 0.070 mg/L, 0.020mg/L。

4 样品分析

分别取荷花池水 (1#) 、四川大学自来水 (2#) 、府南河水 (3#) 样品, 过滤后进样分析。以上水样中未检测到Ni2+、Pb2+、Fe2+和Mn2+, Cu2+和Zn2+的本法和原子吸收光谱法 (AAS) 的检测结果见表3。

5 结论

本实验建立了同时测定水样中的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+和Mn2+6种重金属离子的低压离子色谱分光光度分析方法。该方法测定Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+和Mn2+的检出限分别为:0.006 mg/L, 0.012 mg/L, 0.005 mg/L, 0.125 mg/L, 0.070 mg/L, 0.020mg/L。各离子的测定相对标准偏差在1.1%～2.2%之间, 加标回收率在101%～105%之间。将该方法用于实际环境水样的分析, 分析结果令人满意。

摘要：建立了分光光度-低压离子色谱法测定Cu2+、N i2+、Zn2+、Pb2+、Fe2+和Mn2+6种重金属离子的分析方法。选用柠檬酸-草酸混合液作为洗脱体系进行梯度洗脱, 将6种金属离子完全分离, 柱后采用1- (2-吡啶偶氮) -2-萘酚 (PAN) 进行衍生反应, 于波长560 nm处进行检测。6种离子的检出限分别为0.006、0.012、0.005、0.125、0.070、0.020 mg/L。该方法用于环境水样测定, 结果与原子吸收法所测值基本吻合, 分析结果令人满意。

关键词：分光光度法,低压离子色谱,测定,重金属离子

参考文献

[1]金娜, 印万忠.铅的危害及国内外除铅的研究现状[J].有色矿冶, 2006, 22:114-115.

[2]唐信英, 郑有飞, 吴荣军等.石墨炉原子吸收法测定降水中重金属[J].环境监测管理与技术, 2008, 20 (2) :32-34.

[3]任宏波, 刘昌岭, 夏宁.石墨炉原子吸收法测定大气降水中的铜、铅和镉[J].光谱实验室, 2003, 20 (4) :568-570.

[4]吴献花, 林洪, 李海涛, 等.水中重金属的快速分离柱高效液相色谱测定法[J].环境与健康杂志, 2005, 22 (5) :382-384.

[5]朱慧贤, 章新, 王林, 等.用快速分离柱高效液相色谱法测定中草药中的重金属元素[J].信阳师范学院学报2006, 19 (4) :467-469.

[6]Sumalee Tanikkul, Jaroon Jakmunee, Somchai Lapanant-noppakhun, et al.Flow injection in-valve-mini-columnpretreatment combined with ion chromatography for cad-mium, lead and zinc determination[J].Talanta, 2004, 64:1241-1246.

[7]张新申.离子色谱分析及应用技术[M].成都:四川科技出版社, 1986.

[8]Xiaoping Jiang, Xinshen Zhang, Minghua Liu.Ultra-shortcolumns for low-pressure ion chromatography[J].Jour-nal of Chromatography A, 1999, 857:175-181.

[9]佟玲, 张新申, 涂杰, 等.在线快速检测环境水样中的锌离子[J].皮革科学与工程, 2008, 18 (4) :50-53.

离子色谱法测定氰化物方法研究 第2篇

离子色谱法测定氰化物方法研究

建立了离子色谱测定氰化物分析方法,并确定了其优化条件.采用Metrosep A Supp 1作为氰化物分离柱,Metrosep RP作为保护柱,以0.1 mol/L氢氧化钠和10%丙酮(V/V)组成淋洗液,淋洗液流速设置为1.0 mL/min,选用工作电压80 mV为最佳条件.实验证明该方法能在10 min内完成氰化物的一次测定,氰化物浓度在1340 μg/L～0.067 μg/L范围内,线性关系良好(r大于0.9990),测定结果相对偏差小于10%.进样量为100 μL时,氰化物检出限可以达到0.05 μg/L.

作 者：龙素群 钟志京 刘秀华 杨宇川 LONG Su-qun ZHONG Zhi-jing LIU Xiu-hua YANG Yu-chuan 作者单位：中国工程物理研究院,四川,绵阳,621900刊 名：四川大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：43(6)分类号：X8关键词：离子色谱 氰化物测定 色谱条件选择

低压离子色谱法 第3篇

关键词：离子色谱法；乙基膦酸铵

前言

三乙膦酸铝是一种有机磷内吸收性农药杀菌剂，基合成过程分为三步，第一步，酯化反应：三氯化磷与乙酯反应生产亚磷酸二乙酯；第二步，氨化反应：亚磷酸二乙酯与氨水反应生产亚磷酸单乙酯铵盐；第三步，复分解反应：亚磷酸单乙酯铵盐与硫酸铝反应生产三乙膦酸铝[1]]，其中氨化反应控制终点的方法是利用pH值来控制的，其中的有效成份亚磷酸单乙酯铵盐是无法得知的，在最后一步反应投料时，按第一步反应产物的量来计算硫酸铝的投料量，经常出现多投或少投的情况，严重影响了三乙膦酸铝原药的产品质量。虽然亚磷酸单乙酯铵盐可以用化学分析法对其含量进行测定，但是耗时很长，需要三小时左右，影响了生产的正常进行，经过查阅文献，只有三乙膦酸铝的全分析和离子色谱分析方法[2，3]，亚磷酸单乙酯铵盐的分析方法未见报导。本文用离子色谱建立了一种快速而准确的方法来检测亚磷酸单乙酯铵盐的含量，对三乙膦酸铝原药的合成过程具有重要的现实意义。

1. 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：ICS-600（赛默飞世尔科技公司）

色谱柱类型尺寸：IonpacAS23 250*4mm

IonpacAG23 50*4mm

检测方式：ASES 300-4mm，30mA

淋洗液组成及流速：淋洗液组成：4.5mMNa2CO3/0.8NaHCO3

等度淋洗：1.0mL/min

进样体积及进样方式：手动进样，5.0μL

1.2样品前处理方法

精密称量样品0.1g（精确到0.1mg）于100ml容量瓶中，用超纯水定容到刻度，将容量瓶放入超声波水浴中30min充分混匀，冷却到室温，过滤膜后直接进样分析。样品溶于水后，形成乙膦酸根离子和铵根离子，通过测定乙膦酸根离子的含量来确定亚磷酸单乙酯铵盐的含量。

1.3典型的离子色谱图

2.结果与讨论

2.1色谱条件的选择

2.1.1淋洗液浓度的优化

在固定流速的情况下，改变淋洗液浓度，观察色谱峰分离的情况，参差碳酸钠浓度的增加，出峰时间也随着提前，但亚磷酸根和磷酸根分离度下降，甚至重叠，但淋洗液浓度过低，会造成亚磷酸根和磷酸根出峰时间延长，影响正常生产。综合分离度和分离时间，最终选择碳酸钠的浓度为4.5mM。另外，碳酸钠溶液易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，从而使淋洗液中碳酸钠浓度降低，对出峰时间造成影响，为了抑制碳酸钠反应，向淋洗液中加入适量的碳酸氢钠，形成缓冲溶液。

2.1.2流速的优化

流速降低对色谱分离有利，但会增加分析时间，流速增加，会增大柱前压，降低仪器的寿命，综合考虑分析时间与各组分分离度的因素选择1.0mL/min作为流。

2.2方法的精密度试验

对亚磷酸单乙酯铵盐试样分别用离子色谱法进行了6次测定，测得亚磷酸单乙酯铵盐的标准偏差（S）为0.047，变异系数为0.134%，结果见表1。

2.3方法的回收率测定

在上述方法测得的已知含量的试样中，加入一定量的标样，测定并计算回收率，测得亚磷酸单乙酯铵盐的平均回收率为99.63%，结果见表2。

2.4方法的线性范围

离子色谱法的线性范围见表3，图2。

由图2可见，称样量在0～0.2g范围内線性方程的相关系数R2=0.999，是呈线性的。

3.结论

通过实验可以看出，用离子色谱法测定亚磷酸单乙酯铵盐的方法是有效的，分析时间可以控制在30分钟以内，准确度、精密度均能达到仪器分析的要求，给三乙膦酸铝原药的生产提供了有力的保障。

参考文献：

[1] 范素珍.三乙膦酸铝原药的工艺条件改进与优化[J].中国石油和化工标准与质量，2012（12）.

[2] 丁宁，范志先，葛海英.三乙膦酸铝的纯化与离子色谱分析[J].青岛科技大学学报（自然科学版），2008，（03）200-203.

[3] 张培敏，张婷婷，叶明立.离子色谱法测定三（乙基膦酸）铝和磷酸二乙酯的含量[J].中国无机分析化学，2012（21）.

作者简介：

徐俊平（1977.5—），男，浙江兰溪人，助理工程师，学士，专业：工业分析。

胡 菁（1984.11—），男，浙江兰溪人，助理工程师，学士，专业：生物工程。

低压离子色谱法 第4篇

关键词：低压离子色谱,分析,水样,阴阳离子

普通的离子色谱技术不仅采用的是高压泵设备, 投入成本大, 而且操作时容易发生堵或漏的情况, 直至1986年, 我国张新申教授提出了低压离子色谱的构想, 之后不断地进行分析研究, 终于研制出了多种低压离子色谱仪器可供使用。低压离子色谱分析精确度、灵敏度高, 其分析速度也快, 同时对其中的碱金属也能进行分析。

1 低压离子色谱分析阴、阳离子的原理与流程

1.1 低压离子色谱分析阴、阳离子的原理

低压离子色谱分析离子的方法与普通的离子色谱分析机理上大致相同, 都是通过离子之间的交换平衡和离子排斥效应进行分析的, 主要是由于离子交换动力学中表明, 当离子交换速率迅速时, 动力学性能会比较好, 我们则对此进行研究, 利用粗颗粒的柱填料来使色谱柱压降低[1], 同时根据低压离子色谱柱长、柱内半径、可调整的保留时间计算出应采用的洗脱液浓度, 进而得到离子快速分离的所需环境。为了提高电导检测器的灵敏度, 我们一般会采用低交换容量的离子交换剂, 从而能时洗脱液分离的速度增加, 降低洗脱液的电导。低压离子色谱分析法中采用的色谱柱要比普通的离子分析法的交换层更薄, 其交换容量也较低, 令离子交换速率更快。

1.2 利用电导法分析阴离子

我们在分析阴离子时一般采用电导法或光学法进行分析, 其大致流程为洗脱液→低压泵→注射阀→分离柱→抑制柱 (光学法时可省略) →电导池→检测器→计算机。洗脱液在流过抑制柱后会产生弱电解质, 从而使洗脱液的电导降低, 灵敏度升高, 而被测的阴离子与表面离子交换剂具有亲和力差异, 从而会出现差速分离的现象, 能分别流入色谱分离柱在进入抑制柱, 从而出现相应酸, 当其流过电导池时电导就会增大, 便于检测器检测到相应的信号, 可供记录, 分析常见阴离子F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-。

1.3 利用单柱法分析阳离子

分析阳离子时我们采用的是单柱法, [2]不需要用到抑制柱, 其主要流程大致为洗脱液→低压泵1→注射阀→分离柱→混合器→低压泵2→反应试剂→反应盘管→流通池→检测器→计算机。当被测的阳离子进入分离柱后记录仪器上会出现交换峰, 当测阳离子总当量比洗脱液中氢离子总当量大时, 电导增大方向出现交换峰, 若洗脱液氢离子总当量比阳离子总当量小时则交换峰向电导减小方向出现。之后被测阳离子经过洗脱、差速分离, 分别流向电导池, 可供记录, 我们用于分析常见的阳离子有Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+。

2 低压离子色谱分析水样中的阴、阳离子具体试验

2.1 试验仪器的选取和色谱条件的选取

我们选用ZJ—3型低压离子色谱仪, 并与专用的色谱工作站及低压离子色谱柱相配合使用, 并配备检测器与低压泵, 选取仪器所需要的分析柱并针对不同的离子分析设置好编号A、B、C用于离子分析过程中, 以便于观察, 同时选取不同的水样, 这里我们采用普通的自来水、池塘水、井水、锅炉水几种进行试验[3]。我们分析阴离子时要采用的洗脱液是浓度为1.4×10-3mol/L的Na2CO3, 耗气流量为2.0 m L/min, 耗气流量的速度对离子分离效果有极大的影响, 甚至影响设备的正常使用, 在设置时一定要仔细考虑合适的耗气流量进行试验, 配置低压柱A, 并在分析时后面接入抑制柱, 进样量设置为50μL。

而阳离子由于其中部分的不同, 需要分别设置。分析钠离子、铵根离子、钾离子时, 我们选用1.4×10-3mol/LHNO3洗脱液, 耗气流量为1.0 m L/min, 进样量同样设置为50μL, 配置分析柱B;而其中镁离子、钙离子进行分析时, 选用的洗脱液则是浓度为8×10-4mol/L的乙二胺和1.0×10-3mol/L的柠檬酸, 配置分析柱C, 设置耗气流量为1.0 m L/min。

2.2 操作与分析

操作过程中, 我们将选好的低压离子色谱仪接通、打开低压泵电源和色谱工作站, 对仪器进行预热, 可以看到当洗脱液流过低压离子色谱柱时, 色谱柱平衡, 从计算机中的平滑基线进行记录并分析, 从而得到被测离子的色谱图, 进而能够将被测离子的含量计算出来。先判断水样中的阳离子含量, 如表1。之后我们利用同样的水样, 重复试验, 观察峰高变化, 能够保证的测量到几种阳离子的精密度。

采用同样的水样, 根据先前选好的设备条件进行试验, 并于常规的分离办法同时进行比较, 一般常规办法是离子选择电极法分析F-, 比色法分析SO42-、NO3-, 运用容量滴定法分析Cl-, 从而比较判断出不同水中、不同办法的阴离子的浓度。如表2。

同时我们将同样的水样利用同样的方法进行10次重复试验, 进而保证低压离子色谱分析法的精确度。

而为了检验低压离子色谱分析离子的可靠性, 我们再通过加入回收试验, 确定回收率大致在82%~103%之间。而通过表2分析判断, 与常规的离子分析办法相比, 低压离子色谱分析法得到的结果没有多大的差别, 说明低压离子色谱分析法是非常准确可靠的。

3 低压离子色谱分析方法与其他办法相比的优点

随着人们不断的对低压离子色谱分析方法进行研究, 目前低压离子色谱法因其各方面的良好性能而得到了广泛的应用。普通的离子色谱法属于高压方法, 工作压力极大, 极难操作, 相比于普通的离子色谱法, 低压离子操作时工作压力更低, 操作更加简单得多[4]。而由于普通离子色谱法在选用仪器时只能采用高压泵, 其价格昂贵, 重量又大, 没有社会经济效益, 而低压离子色谱分析法只是用了简单的低压泵, 节省了仪器成本, 从而使研究的经济效益提高。普通的离子色谱法会因为工作压力太大而出现堵塞或泄露的情况, 让实验操作难度提高, 但低压离子色谱法因其工作压力被减低, 进而减少了工作时堵、泄的情况。而与其他的化学试剂办法相比, 低压离子色谱法更为科学, 不但大大的节省了时间和化学试剂资源, 并且利用机器设备自动分析比起人工操作也更加方便快捷。而通常的化学办法在分析离子时都只能通过不同的试剂或办法分别分析不同离子, 往往分析的效果也不理想, 但低压离子色谱法只需要设置好相应的仪器和色谱条件, 便能同时分析多种离子, 而其分析的灵敏度也更高, 分析结果更精确可靠。

4 结语

低压离子色谱法相较于其它办法来说具有更高的灵敏度、操作方便快捷、分离结果精确可靠等优点, 近年来, 我国各类领域都有其应用的地方, 低压离子色谱法分析水样更为科学合理, 进一步的帮助人们解决目前对坏境空气和水质检测、医学药液、化工产品中存在的问题, 进而使人们达到防治污染、改善环境的目的。

参考文献

[1]游水英.低压离子色谱与化学发光联用技术在环境分析中的应用研究[D].西南大学, 2006.

[2]李波.低压离子色谱单柱法测定阴离子及建立离子色谱保留模型的研究[D].四川大学, 2005.

[3]张新申, 蒋小萍.低压离子色谱阳柱研制及洗脱体系选择[J].成都科技大学学报, 1993, 01:19-22+34.

低压离子色谱法 第5篇

液相色谱-离子阱质谱法测定香菇中的核苷酸

采用液相色谱-电喷雾串联质谱法检测香菇中核苷酸.流动相为甲醇和0.1%甲酸溶液,采用梯度洗脱程序,色谱柱为Zorbax XDB-C_(18)(1502.0mm id,5μm),流速为0.2mL・min~(-1).以准分子离子和二级碎片离子对样品中4种核苷酸进行定性和定量,方法的`检测限分别为0.500、0.050、0.020、0.010μg/g,相关系数分别为0.9952、0.9967、0.9935、0.9987,相对标准偏差范围为3.25%-9,45%,样品的回收率为78.2%-115.3%.该法快速、灵敏度高、重现性好.

作 者：作者单位：刊 名：光谱实验室 PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF SPECTROSCOPY LABORATORY年，卷(期)：26(6)分类号：O657.63关键词：液相色谱-离子阱质谱法 香菇 核苷酸 LC-Ion-Trap Mass Spectrometry Lentinus Edodes Nucleotide

低压离子色谱法 第6篇

食品添加剂是添加到食品中的纯天然或化学物质。1980年，我国食品添加剂标准化委员会成立，自那时起，我国经卫生部门批准的食品添加剂就多达1200种。关于食品添加剂的计量及应用范围，食品卫生部门也都有严格的规定。但食品添加剂通常由人工合成，计量如若控制不当，对人体健康有极大的安全隐患。诸如比色法、气象色谱法、液相色谱法等传统检测方法，不仅过程复杂，干扰大，灵敏度还不高，尚不能同时完成检测。基于此，笔者就离子色谱法在食品添加剂的检测应用进行深入探讨。

离子色谱法概述

离子色谱法是对液相色谱分析技术的革新，不但操作简单、灵敏度高，其在实际检测中还更易控制，能有效保证检测结果的精确度。离子色谱法可实现高基体、低浓度成分物质的检测，替代对样品提纯，减少多组分测定的时间，与以往检测方法及仪器分析方法相比，此种检测方法的技术性更强。随着离子色谱技术的不断进步，融合了梯度洗脱色谱、固定相合成技术，不丹可以实现对各类离子型化合物、极性有机物的检测，还能完成对极性、中性、离子型化合物的有效分离，技术应用范围更为广泛。在行业应用中，农业、视频、制药、环境、工业科学等都是离子色谱法的应用领域，囊括无机阴离子、阳离子、有机化合物等物质的检测范围。使用离子色谱法对食品添加剂进行检测，可避免因添加剂使用方法或计量不规范引发的食品安全问题。

离子色谱法在食品添加剂检测中的具体应用

常用食品添加剂的检测。（1）双乙酸钠的检测。双乙酸钠为一种晶状粉末，呈白色，具有吸湿性，无毒，乙酸气味，且具有抗菌功效，常用于抑制细菌、霉菌的繁殖而添加在食品中。双乙酸钠在实际应用中具有较高的经济性，也可用于酸味剂和改良剂，多用于糕点、酱油等食品中。应用离子色谱法对双乙酸钠实施检测，为提高检测结果的准确性，往往利用双乙酸溶于水呈有机酸的性质特点，常常采用纯水浸提方式，经过滤进样进行离子色谱的检测。这样不仅能提高检测的准确性，也能够降低预处理难度，降低对资源的消耗；（2）亚硝酸盐与硝酸盐的测定。亚硝酸盐可以与仲胺在人体口腔及肠道细菌的作用下转化为亚硝胺。它的毒性一般通过硝酸盐体现。人体对硝酸盐与亚硝酸盐的摄入量一旦超出健康范围，有引发高铁血红蛋白血症的隐患。孕妇摄入过多的硝酸盐，腹中胎儿会先天畸形。但摄入过少的硝酸盐，又会引发头疼、精神不振及消化不良症状。为了确保食品中亚硝酸盐、硝酸盐残留量符合国家食品安全的相关规定，食品检验检测部门必须对其进行测定。有研究者使用离子色谱法对硝酸盐检测，淋洗液选用碳酸钠-碳酸氢钠，并在食品样品中放入醋酸和氢氧化钠溶液，脱除脂肪、蛋白质等有机物后，直接进行进样，最后采用离子色谱法对乳酸食品内硝酸盐进行分离检测。与其他检测技术相比，这种检测方法的速度更快，样品预处理流程也进一步简化；（3）丙酸钙的测定。丙酸钙为一种白色结晶粉末或颗粒，有轻微丙酸气味，酸性条件下会生成游离丙酸，其具备的抗菌作用较山梨酸弱，较乙酸强，人体通过代谢吸收，能补充钙质，也是较佳的防霉、防腐剂。若丙酸钙被人体过量摄入，其不仅会抑制人体内的微生物活动，也会干扰人体内微生物菌群，造成内分泌紊乱。使用离子色谱检测丙酸钙，方法处理简单，适用范围广，污染较少，比传统检测方法更有优势。

其他食品添加剂的检测。除了使用离子色谱法对常用食品添加剂检测，还可联合采用紫外、离子交换色谱梯度洗脱以及电导检测器的检测方法，对食用甜料、饮料中人工制造的甜蜜素、甜味素、糖精钠、安赛蜜等甜味剂进行检测。同时，也采用淋洗液发生器，阴离子交换-抑制电导的检测方法对诸如阿斯巴甜、糖精甜味剂、汉密苏类食品添加剂进行检测。由于使用了淋洗液发生器，在很大程度上可以帮助降低电导，提高检测的灵敏度和精确性。

民以食为天，食品是人类赖以生存繁衍的物质基础，食品安全更是人们高度关注的焦点话题。随着食品行业中添加剂引致的负面消息增多，对食品添加剂进行检测势在必行，食品中添加剂用量的检测已日渐成为研究的重点。通过离子色谱法检测的食品中的添加剂，在限制添加剂使用的同时，保障了食品的安全性和绿色化，为食品安全提供检测技术的保障。

（作者单位：张掖市临泽县食品药品检验检测中心）

离子色谱法测定水中4种阴离子 第7篇

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

DIONEX ICS-1000T离子色谱仪。配以 DIONEX IonpacAS23阴离子分离柱;AG23阴离子保护柱;ASRS300 4 mm抑制器;电导检测器;Chromeleon色谱工作站。 试剂均为优级纯, 实验用水均为电阻率为18.2 MΩ.cm 的超纯水。淋洗液:4.5 mmol/L Na2CO3;0.8 mmol/L NaHCO3。混合标准使用溶液由国家标准物质中心提供的F-、Cl-、NO-3-N 、SOundefined标准储备液 (浓度为1 000 mg/L) , 逐级稀释配制而成。

1.2 色谱条件

分离柱:Dionex IonpacAS23 (4 mm) ;抑制器:ASRS300 (4 mm) ;定量管: 25 μl;淋洗液流速:1.2 ml/min。

1.3 实验方法

1.3.1 制作标准曲线

将逐级稀释而成的混合标准使用溶液分别进样25 μl, 以峰高为纵坐标, 质量浓度为横坐标, 做相应被测离子的浓度-峰高标准曲线。

1.3.2 样品测定

水样采自牡丹江某市政末梢水 (水样1) 和市区某乡农村水 (水样2) 。如果样品不能当天分析, 应立即用0.45 μm的过滤膜过滤后储存在冰箱中, 否则其中的细菌可能使样品浓度随时间而改变。 (1) 预处理:将水样经0.2 μm滤膜过滤除去浑浊物质 (对硬度高的水样, 必要时可先经过阳离子交换树脂柱;对含有机物水样可先经过C18柱过滤除去) 。 (2) 将预处理后的水样注入色谱仪进样系统, 记录峰高 (水样中某一阴离子含量过高时, 将影响其他被测离子的分析, 将样品稀释可以改善此类干扰) 。在最佳的实验条件下18 min内完成4种阴离子的分离与测定过程。

2 结果与讨论

2.1 流速的选择

在0.8～2.0 ml/min之间用不同流速的淋洗液进行实验。随着流速的增加各组分的保留时间减小, 但柱压增加, 出峰面积减小, 综合考虑保留时间和出峰面积, 选择流速为1.2 ml/min。

2.2 标准曲线及方法的相关性和检测范围

结果见表1。

2.3 精密度与准确度

对水样1平行测定了6次, F-、Cl-、NO-3-N、SO2-44种阴离子的平均值分别为0.10、10.79、1.43、11.36 mg/L。RSD分别为:1.67%、4.25%、5.91%和2.03%。对水样2平行测定了6次, 4种阴离子的平均值为0.49、84.18、15.34和83.20 mg/L。RSD分别为:1.66%、1.44%、7.31%和3.65%。对上述水样加入已知量的标准溶液, 测定出加标水样的值, 通过下列公式计算回收率:回收率 (%) = (加标试样测定值-试样本底值) /加标量100%。结果见表2。

2.4 注意事项

①应该在与绘制校准曲线相同的色谱条件下测定样品;②分析水样时, 阴离子的浓度应该在标准曲线的线性范围内, 可利用工作站的软件功能选择适宜的线性范围。通过研究建立了离子色谱法同时测定水中4种阴离子的方法, 该方法有良好的回收率、准确性、灵敏性, 18 min内可完成4种阴离子的分离与测定过程, 降低了化学分析法的繁重工作量和分析人员接触化学试剂的机会。我国生活饮用水的卫生标准F-、Cl-、NO-3N、SOundefined分别为 1.0、250.0、10.0 (小型集中式供水为20.0 mg/L) 和 250.0 mg/L[6]。用离子色谱法对牡丹江市某区末梢水和某乡农村水的测定, 以上4种阴离子含量均未超标。

摘要：目的 建立离子色谱法同时测定水中F-、Cl-、NO3--N、SO24-4种阴离子的新方法。方法 水样中待测阴离子随碳酸盐-碳酸氢盐淋洗液进入离子交换柱系统 (由保护柱和分离柱组成) , 根据分离柱对各阴离子不同的亲和度进行分离, 已分离的阴离子流经抑制器系统转换成具高电导度的强酸, 淋洗液则转变为弱电导度的碳酸。由电导检测器检测。结果 方法的相关性好 (r>0.999) , 检出限为0.002～0.040 mg/L。结论 该方法精密度高、样品回收率高、线性范围宽, 在实际工作中应用结果满意。

关键词：离子色谱法,水,阴离子,测定

参考文献

(1) 张建夫, 任凯, 刘迎浩.离子色谱法测定水中阴离子的方法研究 (J) .广州番禺职业技术学院学报, 2010, 9 (2) :60-64.

(2) 中华人民共和国卫生部.GB/T5750-2006生活饮用水标准检验方法 (S) .北京:中国标准出版社, 2007.

(3) 中华人民共和国卫生部.GB5749-2006生活饮用水卫生标准 (S) .北京:中国标准出版社, 2007.

离子色谱法测定污水中的阴离子 第8篇

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

DIONEX-120型离子色谱仪 (美国DIONEX公司)

HC-C18柱:CNW公司500mg, 3m L

Na柱:Thermo公司1cc Cartridge

分析柱:DIONEX AS14, DIONEX AG14

抑制器:DIONEX ASRE300

真空抽滤装置:LVS 611TP型真空泵

碳酸钠

碳酸氢钠

纯水:密理博纯水仪出水

氮气:99.9% (体积分数)

氯化物、硫酸根混合标准:购于国家标物中心 (1 000mg/L)

1.2 水样预处理

选取某印染厂的处理污水, 先利用真空泵把进过C18小柱过滤, 去除有机物的干扰, 再把样品进过Na柱, 去除金属离子的干扰。

1.3 色谱条件

本次实验对淋洗液的组成浓度进行选择, 色谱条件与DIONEX公司推荐的色谱条件对照见表1。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

2.1.1 淋洗液流速的选择

与反相液相色谱相似, Van Deemter曲线表明, 理论踏板高仅在非常低的流速才改变, 此后达平衡状态。因此, 可由增加流速来改变保留时间而并不明显地降低分离效率。流速和保留时间之间存在一种反比的关系。但是流速的增加受分离柱最大操作压力的限值。另一方面降低流速以改善分离仅在有限范围是可能的。在本次的实验中, 流速的改变主要影响硫酸根的分离速度, 淋洗液流速过快, 使离子的保留时间缩短, 离子分离度差, 灵敏度低;淋洗液流速过慢, 离子的保留时间增长, 试验时间增加, 降低检测效率。实验表明, 在淋洗液流速很快时, 氯化物与硫酸根的分离度仍然很好。

对1.00~1.20m L/min范围内的流速进行实验, 通过相关数据能够清晰看出, 流速的增加会致使硫酸根离子的出峰时间有了很大的缩减, 同时检测时间也会慢慢的变短。在流速达到1.20m L/min时, 基线会随着下降, 同时使用的仪器噪声会变得月来来越大。所以, 确定淋洗液的流速为1.10m L/min。

2.1.2 淋洗液组成浓度的选择

淋洗液的浓度影响离子交换平衡和离子的保留, 淋洗离子的浓度越高, 淋洗液从固定相置换溶质离子越有效, 因此溶质离子的洗脱时间缩短。但很重要的是, 淋洗液浓度的改变对保留时间的影响主要取决于溶质和淋洗离子的电荷数。在离子交换中, 一价淋洗离子洗脱一价待测离子, 二价淋洗离子洗脱二价待测离子, 淋洗液浓度的改变对二价和多价待测离子保留时间的影响大于一价待测离子。[3]

通过本次试验可以看出, Na HCO3浓度和Na2CO3浓度的变化会造成出峰的SO42-的时间发生有规律变化, 浓度的增加会大大增加检测效率。但是其他性能也会发生一系列的变化, 例如系统柱压显著升高、灵敏度下降、信噪比降低, 空白电导值增大等现象。因此, 选择5.0/1.0mmol/L (碳酸钠/碳酸氢钠) 混合溶液作为淋洗液时, 水样中的阴离子的分离效果既能满足分离效果好又能满足提高检测效率的要求。

2.2 标准曲线的绘制

使用氯化物与硫酸根离子的混合标准溶液, 配制标准曲线系列, 采用外标法, 用峰高定量, 得出线性回归方程, 见表2。

使用本方法的线性范围控制在0.9995以上, 能达到试验内的质量控制要求。

2.3 精密度

配制一标准样品, 连续进样7次, 氯化物、硫酸根离子的出峰时间见表3。

实验表明, 按照优化后的仪器条件试验, 各元素的出峰时间较稳定, 相对偏差较小, 具有较好的重复性。

对污水样品进行加标试验, 连续进样6次, 结果下表4。

在污水样品中的加标结果显示, 本方法的加标回收率较好, 相对标准偏差较小, 试验结果可靠。

3 结论

使用CNW公司生产的C18柱以及Thermo公司出品的Na柱对污水样品进行前处理, 然后使用DIONEX-120型离子色谱仪进行氯化物、硫酸根离子的分析。在对原有仪器设置的基础上进行条件的优化后, 离子的选择性好, 灵敏度以及准确度都高的优点, 并且使得检测时间缩短, 加快工作效率, 因此使用本文的方法, 可以对污水样品进行准确定量的分析。

参考文献

[1]Small H, Stevens T S and Baumann W C.Anal Chem.1975, 47:1801.

[2]牟世芬, 刘克纳, 丁晓静.离子色谱方法及应用[M] (第二版) .北京:化学工业出版社, 2005.

离子色谱法测定降水中四种阴离子 第9篇

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

仪器设备:ICS-900型离子色谱仪;ASRS300-4MM抑制器;PEEK双柱塞串联泵;DS5型检测稳定器;AS18离子色谱柱;数据处理系统 (Chromeleon工作站) ;RFC30试剂控制器;KOH淋洗液发生器;0.45μm微孔滤膜;0.22μm微孔滤膜过滤头。

试剂:多元素标准溶液:F-, Cl-, NO3-, SO42-混合离子标准溶液, 浓度为100.00μg·m L-1 (国家有色金属及电子材料分析测试中心) ;F-, Cl-, NO3-, SO42-混合离子标准样品 (环境保护部标准样品研究所) ;实验用水为纯水仪制备的超纯水。

1.2 分析条件

离子色谱设定淋洗液浓度为30.00mmol;淋洗液流速为1m L·min-1;进样量为10μL;操作温度25℃。

1.3 操作步骤

前处理:选用1ml注射器经行样品注射, 降水在进样前通过0.45μm微孔滤膜真空抽滤, 再通过0.22μm微孔滤膜过滤头后进行定性定量分析;混合离子标准样品及标准使用液直接通过0.22μm微孔滤膜过滤头进行定性定量分析。

标准曲线:取混合离子标准溶液, 用超纯水逐级配置成浓度为0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg/L的混合标准使用液注入离子色谱仪进行定量测定。

2 结果与讨论

2.1 定性分析

取混合标准使用液进行检测, 测其离子色谱图显示各离子分离效果很好。在最佳的实验条件下, 样品注射后, 12分钟内可以完成1个样品中F-, Cl-, NO3-, SO42-四种阴离子的分离与测定, 以保留时间作为定性依据, 从左到右出峰时间分别为F-3.27min, Cl-4.57 min, SO42-6.44 min, NO3-9.63 min。

2.2 标准曲线

各取0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg/L的F-, Cl-, NO3-, SO42-混合标准使用液1ml, 注入离子色谱仪进行定量测定。以浓度为横坐标, 峰面积为纵坐标制作标准曲线, 结果表明:各阴离子线性关系良好, 能够满足对水样测定的要求[5]。结果如下:F-, 线性方程为:Y=0.168X-0.005, 相关系数为0.9999;Cl-, 线性方程为:Y=0.102X-0.013, 相关系数为0.9998;NO3-, 线性方程为:Y=0.052X-0.010, 相关系数为0.9995;SO42-, 线性方程为:Y=0.076X-0.012, 相关系数为0.9997。

2.3 方法验证

2.3.1 准确度及精密度

以F-, Cl-, NO3-, SO42-混合离子标准样品进行3次进样取平均值, 对比标准值及检测结果验证方法准确度, 其中, F-的测试均值为0.425 mg/L, 标准值为0.419±0.027 mg/L, 绝对误差为0.006mg/L, 相对误差为1.4%;Cl-的测试均值为0.675 mg/L, 标准值为0.650±0.031 mg/L, 绝对误差为0.025 mg/L, 相对误差为3.8%;NO3-的测试均值为2.44 mg/L, 标准值为2.46±0.12 mg/L, 绝对误差为-0.02 mg/L, 相对误差为-0.8%;SO42-的测试均值为6.61mg/L, 标准值为6.80±0.33 mg/L, 绝对误差为-0.19 mg/L, 相对误差为-2.8%。

选用2.0mg/L标准使用液重复进样10次, 通过样品量计算各阴离子的相对标准偏差验证方法精密度, F-, Cl-, NO3-, SO42-四种阴离子的标准偏差分别为0.0312, 0.0523, 0.0335, 0.0243, 相对标准偏差分别为1.55%, 2.64%, 1.67%, 1.23%。

由此可见混合离子标准样品测试值均在要求范围内。各阴离子相对标准偏差均小于3%, 相对标准偏差低, 满足测定要求[5]。说明试验测定具有良好的准确性及精密度。

2.3.2 检出限

提高记录仪器灵敏度到有明显的噪声, 选取时候的检测离子浓度进样测定其高峰, 待测离子的最小检出浓度可按Cmin=CS (2HN/H) 公式计算[6]。仪器基线噪声为0.0025μs, 则各离子的最小检出浓度分别为F-0.003mg/L, Cl-0.006mg/L, SO42-0.012mg/L和NO3-0.025mg/L。

2.3.3 加标回收实验

取降水样品添加浓度分别为0.5 mg/L、1 mg/L的标准使用液进行3次进样, 取平均值计算回收率, 测定结果。由结果可得出, 各离子平均回收率在96.8%~105.6%, 满足85%~115%的要求[5];

2.4 降水样品测定

取降水样品进样测定, 结果显示4种阴离子分离完全, 且其他干扰峰未对待分析离子产生影响。可见该方法实际应用良好, 非常适用于降水中F-, Cl-, NO3-, SO42-四种阴离子的测定。

3 结语

运用离子色谱法可在进样后12 min内一次性完成降水中F-, Cl-, NO3-, SO42-四种阴离子的定量检测, 操作简单, 大大提高了工作效率, 且四种阴离子线性良好r>0.999, 相对标准偏差小于3%, 分离度高加标回收率稳定, 能满足实际测定要求, 因此该方法适用于降水中F-, Cl-, NO3-, SO42-四种阴离子的检测。

摘要：离子色谱法是分析无机阴离子的一种最有效的方法之一, 已广范应用到环境、医学和食品等领域。本文建立了以离子色谱法测定降水中F-、Cl-、NO3-、SO42-四种阴离子的方法。样品过滤后, 采用ICS-900型离子色谱仪测试降水中的四种阴离子含量。四种阴离子线性良好r>0.999;相对标准偏差小于3%;加标回收率为96.8%105.6%。该方法操作简单, 分离度及加标回收率高, 可同时测定降雨中四种不同浓度的阴离子。

关键词：离子色谱法,降水,阴离子

参考文献

[1]葛于, 兵朱鹏, 孙达云.我国南方酸雨的分布与成因分析[J].科技向导, 2014, 27 (10) :54-55.

[2]崔艳, 姜成.应用多思单元的离子色谱法测定降水中六种阳离子[J].中国环境管理干部学院学报, 2014, 24 (4) :69-73.

[3]付国妮, 崔海成.离子色谱同时测定矿物质水中无机阴离子研究[J].安徽科技学院学报, 2011, 25 (5) :52-55.

[4]韩照详, 王超, 马红超.饮用水中多种无机阴离子的离子色谱测定法[J].环境与健康杂志, 2008, 25 (9) :813-815.

[5]国家环境保护总局.HJ/T165—2004酸沉降监测技术规范[s].北京:中国环境出版社, 2004.

低压离子色谱法 第10篇

目前我国饮用水相关标准[2]中关于阴离子的监测项目有:氟化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐、亚硝酸盐、溴酸盐等6 个项目,且检测方法各不相同,检测成本较高。离子色谱法是基于样品的待测阴离子与离子交换树脂的亲和度不同,通过淋洗液的淋洗,依次被洗脱下来而被分离,再经电导检测器检测的原理的新型色谱分离检测技术,被广泛应用于水质阴离子检测分析[3,4,5,6,7]。

本文应用离子色谱法建立了F-、Br O3-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-等8 种阴离子的同时检测方法,并经参数优化和方法学验证,证实该方法稳定可行。该方法的建立对于研究直饮水中阴离子含量状况具有重要的意义。

1 实验

1. 1 仪器设备与材料

主要仪器: 离子色谱仪( DIONEX ICS - 5000 SP) ; 分离柱:Ion Pac AS19 4 × 50mm分离柱; 保护柱: Ion Pac AG19 保护柱;抑制器: ASRS - ULTRA 4 mm、检测器: 电导检测器; 电子分析天平: 0. 1 mg。

主要试剂: 溴酸钾; 硝酸钠; 亚硝酸钠; 磷酸钠; 氟化钠; 硫酸钾; 溴化钠; 氯化钠; 氢氧化钠; 碳酸钠; 碳酸氢钠。上述试剂均为优级纯。

1. 2 样品信息

本次试验共5 组直饮水样品,分别采自我市各生活小区终端自动售水机。

样品处理: 澄清无色的水样直接进入离子色谱; 浑浊的水样,过0. 45 μm一次性滤膜后,再进入离子色谱。

1. 3 实验过程

1. 3. 1 标准溶液配制

准确称取Na F 0. 2210 g、Na Br 0. 1288 g、Na Cl 0. 1648 g、Na NO30. 1371 g、 Na NO20. 1500 g、 K2SO40. 1814 g、 KBr O30. 1306 g、Na3PO40. 1726 g于8 个100 m L容量瓶中,用超纯水定容至刻度,配制成1000 mg/L的阴离子单标溶液,去上述单标溶液分别稀释100 倍得到10 mg/L单标液,置于0 ~ 5 ℃ 下保存。

准确移取一定量上述标准溶液,配制成F-浓度为0. 01、0. 05、0. 1、 0. 2、 0. 5、 1. 0、 2. 0 mg / L、 Br O3-、 Cl-、 NO2-、Br-、NO3-、SO42-浓度为0. 05、0. 25、0. 5、1. 0、2. 5、5. 0、10. 0 mg / L、 PO43-浓度为0. 1、0. 5、1. 0、2. 0、5. 0、10. 0、20. 0 mg / L的混合标液,置于0 ~ 5 ℃ 下保存。

1. 3. 2 实验参数优化

对淋洗液类型、浓度、流速及进样量进行单因素考察优化后通过建立正交试验表,进行最优参数组合选择。

1. 3. 3 方法学参数验证和样品检测

应用优化后的分析方法将混合标准溶液系列上机分析,考察线性范围、检出限、精密度、回收率等项目。将样品上机分析,记录分析结果。

2 结果与讨论

2. 1 参数优化

2. 1. 1 淋洗液的确定

为有效分离上述8 种阴离子,分别采用不同的淋洗液进行实验。根据相关资料[8],配制3 种淋洗液,分别为9. 0 mmol/L的Na OH溶液、9. 0 mmol/L的Na2CO3溶液和10. 0 mmol/L的Na2CO3+ Na HCO3混合溶液,将F-浓度为1. 0 mg/L的混标液浓度点进入离子色谱,根据峰形、基线和分离效果的好坏选取最佳淋洗液。得到不同淋洗液的离子色谱图,通过对比发现,使用9. 0 mmol/LNa OH的淋洗液时,分离效果和峰形最好,且基线干扰最少,故采用Na OH溶液作为淋洗液进行实验。

2. 1. 2 淋洗液浓度的确定

淋洗液浓度直接决定组分的分离效果,为选择最佳淋洗液浓度,分别使用浓度为6 mmol/L、7 mmol/L、8 mmol/L、9 mmol / L的Na OH淋洗液,其他条件不变。将F-浓度为1. 0 mg/L的混标液浓度点进入离子色谱,根据峰高响应值确定最佳的淋洗液浓度。从峰高响应值发现,淋洗液浓度与峰高响应值并非呈线性变化,当淋洗液浓度为7 mmol/L时,测量效果最佳。

2. 1. 3 淋洗液流速的确定

淋洗液流速也决定了组分的分离效果,为选择最佳流速,设置Na OH淋洗液的流速分别为0. 8 m L/min、1. 0 m L/min、1. 2 m L / min、1. 4 m L / min,其他条件不变。将F-浓度为1. 0 mg/L的混标液浓度点进入离子色谱,根据峰高响应值确定最佳的淋洗液流速。由淋洗液流速与峰高响应值及峰型关系发现,当流速为1. 0 m L/min时,各目标组分均能基线分离,且峰型对称,系统压力合适。所以得到的最佳流速为1. 0 m L/min。

2. 1. 4 进样量的确定

进样量的多少可以对离子色谱的分离效果产生一定的影响,在进行痕量分析时需要增大进样量的体积,以保证仪器有较高的灵敏度,但是如果进样量过大,则会造成色谱柱负载过大,使峰形和分离度较差,也会影响下一次的分析。为选择最佳的进样量,设置进样量分别为25 μL、50 μL、75 μL、100 μL,其他条件不变。将F-浓度为1. 0 mg/L的混标液浓度点进入离子色谱,选取峰形最好、基线较平稳和分离效果最好的进样量为最佳进样量。得到不同进样量的离子色谱图。通过对比发现,当进样量为100 μL时,离子色谱图的峰形最好,基线最平稳,干扰最小,故采用100 μL的进样量进行实验。

2. 1. 5 离子色谱正交试验

通过淋洗液、淋洗液浓度、淋洗液流速、进样量等单因素变量的实验,确定了单一变量的最佳条件,实际上在选取较好的检测条件时,还需要考虑主要因素和次要因素,以便在同样满足实验要求的前提下,对于一些影响因素按照分离效果好、消耗能源低的原则选取水平,得到满足实验要求的更好的检测条件。所以从单因素实验中找到了三个对离子色谱结果影响较大的单因素,设计出了3 因素4 水平的正交试验表,得到正交试验极差表,并以氯离子峰高响应值为评价指标进行正交试验优化,如表1 所示。

根据正交试验结果计算Ki、ki和R,Ki为A、B、C因素中第i水平所对应的实验结果之和,ki为Ki的平均值,R为ki中的极差,极差越大,因素的影响越大。A、B、C三因素中最大的ki值所对应的水平为最佳条件。

根据上面表格得到的结果表明,因素影响最大的为淋洗液浓度,其次为淋洗液流速,最后为进样量,实验的最佳组合为A4B2C4,所以实验的优化仪器条件为淋洗液浓度: 9 mmol/L,淋洗液流速: 1. 0 m L/min,进样量: 100 μL。

2. 2 方法学验证

2. 2. 1 标准曲线线性

先将各阴离子单标溶液在上述仪器条件下进行检测,得到其保留时间,记录保留时间。再将混合标液系列上机分析,得8 种阴离子的标准曲线,线性回归方程及线性相关系数。如表2 所示。

实验结果表明: 8 种阴离子检测标准曲线的相关系数r >0. 99,有较好的线性。

2.2.2回收率、检出限及精密度

①方法回收率的测定

在测量的5 份水样分别添加不同浓度水平的标准溶液进行加标回收试验计算该方法的回收率,结果见表3。

②方法检出限的测定

用最低浓度点混标溶液在上述仪器条件下连续进样20 次,响应值的3 倍标准差即为各组份的检出限,计算该方法的检出限,结果见表3。

③方法精密度的测定

将F-浓度为1. 0 mg/L的混标液浓度点在上述仪器条件下,连续进样10 次,做精密度实验,计算该方法的精密度,结果见表3。

以上实验结果表明: 本方法的相关系数达到0. 99 以上,有较好的线性,且回收率在86% ~ 116% 之间,相对标准偏差在0. 11% ~ 1. 91% 之间,根据国家标准GB/T 5750,此结果达到了国家标准的要求,能够用于检测直饮水中的阴离子。

2. 3 样品分析结果

5 个直饮水样品依据上述分析方法检测后结果见表4。

(mg/L)

注: - 表示未检出。

若参照GB 5749 - 2006,上述5 个样品的阴离子检测结果均符合标准要求。

3 结论

本文采用离子色谱法建立了直饮水中F-、Br O3-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-等8 种阴离子含量分析方法,通过参数优化选择和正交试验,最终确认仪器检测参数为:淋洗液: Na OH溶液; 淋洗液浓度: 9 mmol/L; 淋洗液流速:1. 0 m L / min; 抑制电流: 112 m A; 进样量: 100 μL; 驱动气:氮气; 柱温: 30 ℃ 。通过方法学验证,8 种阴离子的线性相关系数都达到了0. 99 以上,检出限在0. 0014 ~ 0. 0070 mg/L之间,回收率在86% ~ 116% 之间,精密度在0. 11% ~ 1. 91% 之间,方法稳定可靠,满足相关国家标准检测要求。

摘要：为了解直饮水中阴离子含量状况,本文采用离子色谱法建立了水中F-、BrO3-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-等8种阴离子检测分析方法,通过淋洗液种类、浓度、流速、进样量等参数的优化选择,建立合适正交试验方案优化出最佳仪器参数。在最佳参数下,对线性范围、检出限、精密度、回收率等进行方法学验证。8种阴离子的线性相关系数都达到了0.99以上,检出限在0.0014~0.0070 mg/L之间,回收率在86%~116%之间,精密度在0.11%~1.91%之间。

关键词：直饮水,离子色谱法,阴离子,测定

参考文献

[1]卫璐莹,高克功,张国英.浅析终端直饮水与健康[J].中国民族民间医药,2009,22(1):78.

[2]中国疾病预防控制中心环境与健康相关安全所.GB 5749-2006生活饮用水卫生标准[S].北京:中国标准出版社,2007.

[3]林华影,盛丽娜,李一丹,等.离子色谱法测定生活饮用水中12种无机阴离子[J].中国卫生检测杂志,2009,19(10):2289-2290.

[4]Kurokawa Y,Maekawa A,Takahashi M,et al.Toxicity and carcinogenicity of potassium bromate:a new renal carcinogen[J].Environment Health Perspectives,1990,87(7):309-335.

[5]杨敏,谢静,杨树科,等.离子色谱法测定饮用水中的溴酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐及常规阴离子含量[J].食品科学,2012,33(12):219-222.

[6]张晋洁.离子色谱法对生活饮用水中氟、氯、硫酸根、硝酸根阴离子的测定[J].山西农业科学,2007,35(11):81-82.

[7]刘勇建,牟世芬,林爱武,等.大体积直接进样离子色谱测定饮用水中9种卤代乙酸和6种阴离子[J].色谱,2003,21(2):181-183.

低压离子色谱法 第11篇

关键词：ICP-OES法；离子色谱法；水；钙；镁

中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0209-02

水中镁含量的测定方法较多，滴定法是一种经典的方法，但操作繁琐、耗时；原子吸收法一次只测定一种元素，线性范围窄，基体干扰严重。离子色谱法测定钙、镁含量的检测方法测定水的质量，精度高，简单，敏感度高等特点，但试验周期的线性范围宽，相对较长。ICP-OES分析方法可测多元素，相比于传统的分析方法具有无可比拟的速度、灵敏度高、精密度好，准确度高和减少化学干扰的优点，广泛应用于冶金、矿山、水质、环境等领域。比较研究，用ICP—OES法和离子色谱法研究结果显示，ICP-OES法和离子色谱法的灵敏度，精度相当，但ICP-OES法快速，适用于大批量样品的分析测试。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

美国热电公司IRIS Advantage电感耦合等离子体发射光谱仪，玻璃同心雾化器，全谱直读；美国戴安公司ICS- 3000 型离子色谱仪。

1.2 标准溶液

国家有色金属及电子材料分析测试中心钙、镁单元素标准溶液，质量浓度为1 000 μg/mL。离子色谱淋洗液：磺胺酸钠淋洗液，浓度为10.0 mmol/L。

1.3 试验方法

1.3.1 钙、镁标准系列的配制

ICP-OES法工作曲线：取钙、镁单元素标准溶液配制混合标准系列，钙标准系列质量浓度分别为：0 mg/L、10 mg/L、

20 mg/L、50 mg/L、80 mg/L、100 mg/L；镁标准系列质量浓度分别为：0 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L、8.0 mg/L、10.0 mg/ L。离子色谱法工作曲线：钙、镁混合标准系列的质量浓度同ICP-

OES法。

1.3.2 样品处理

澄清样品直接进样；有悬浮物或沉淀样品可用微孔滤膜（0.45 M）过滤样品。

1.3.3 ICP-OES法仪器工作条件

RF功率：1 150 W；雾化器压力：19.5 psi（约134 kpa）；辅助气流速：1.0 L/min；样品提升量：1.85 mL / min；积分时间：High WL 10S，LowWL20S；读数次数：2次；分析谱线：Ca （317.933 nm），Mg （285.213 nm）。

1.3.4 离子色谱法仪器工作条件

分离柱：IonPaCS12A（4×250 mm），保护柱：CG12A（4×50 mm）；抑制器CSRS-4 mm；淋洗液流速：1.0 mL/min；电流：59mA；进样量：50μL；分析时间：15 min。

2 结果与讨论

2.1 ICP-OES 法与离子色谱法工作曲线比较

根据这两种实验方法进行了测定，建立了钙、镁两种元素的标准工作曲线、标准曲线方程和相关系数。两种不同检测方法在选择的两种元素含量和光照强度的浓度范围内的线性相关系数均大于0.9995。

2.2 两法测定实际水样结果比较

2.2.1 水样测定

取10份不同的水样，都进行ICP-OES法和离子色谱法的测定，见表1。

进行两结果的偏差计算，差异无统计学意义，ICP-OES之间的差异可以认为是离子色谱法测定的结果无显著性差异。

2.3 测定结果比较

两种方法同时测定其中钙、镁的含量，结果见表2。

由表2不难发现，两法测定的结果都在规定误差内，说明了两种方法都具有良好的准确性。

2.4 两法测定速度的比较

试验表明，两种方法测定水中的钙，镁之间存在明显的差异。对钙、镁离子色谱测定需要约15 min，ICP-OES法测定钙镁大约1.5 min，ICP-OES法分析速度是离子色谱法的10倍。如果用离子色谱法同时测定，样品可以测定6种阳离子，单样本的ICP-OES法可测定10种离子。在多组分测定，ICP-OES法具有更多的优点。

3 ICP- OES的发展

1961年，Reed是率先设计高频放电装置CIP，使用定向气流冷却维持ICP火焰稳定性，并在同心石英管装置的三层设计。他还研究了温度场和功率平衡和CIP高频效应。Reed在Greenfield和V.A.fassel的工作中得到很大的启发，他们把CP装置放在里德原子发射光谱仪中，在1964个研究报告并通过ICP光谱分析技术在1965出版，创建一个新的篇章。原子发射光谱法作为一种新的光提高激励的稳定来源，降低基体效应、宽的线性动态具有体积小，自吸等优点。

我们在1969～1964年期间，设计早期阶段分析的电感耦合等离子体发射光谱。在这一阶段，研究人员自行组装了自己的检测装置，对检测限、特性和光谱干扰的影响进行了研究。

第二阶段是在1970～1975年，在这期间，他们广泛研究了设备的性能、光源特性、分析条件、干扰效应和实际样品的分析，商业ICP-OES多通道仪器的应用研究实验室（ARL），开辟了一个新的阶段和在ICP光谱仪中得到应用推广。研究人员对ICP原子发射光谱仪的开发研究中大胆的取样和检测技术、ICP原子发射光谱分析技术越来越完善，成熟的ICP-OES是最常用、最成熟的采样方式是气动雾化形成气溶胶的方式解决，但对于一些难降解的样品，采样液气溶胶产生有限的固体采样方法固体应运而生。样品有两种，一是在同一个ICP样品汽化和激励，如固体粉末样品导入法、插入法、悬浮液雾化法，另一是气化的样品和激发在两个独立的系统，如电火花、电弧蒸发法。此外，氢化物发生对样品处理的灵活性增强注塑技术的研究，提高检测的对象，加强ICP的功能，但也存在一定的局限性，需要进一步完善ICP-OES探测器从原来的光谱测量在黑夜中的光电二极管，光电倍增管，CDC系列（CCD，SCD，CID），技术已经改变了这个时代革命，这是一种光电效应、集成电路、半导体放大集成块。当半导体硅芯片中心矩阵元的可见光，光电效应产生的芯片上的电荷，具有一定的潜力，在硅晶片表面上的离散存储陷阱电荷的势阱，形成元素检测器，在移动芯片的光电效应。一个包含成千上万到数百万微小的疾病预防控制中心芯片。一个平面检测阵列可以定位在同一行或收集同一列电荷一起发送到输出，然后安装在芯片的角落里的输出放大器，信号被发送到计算机。虽然CCD器件具有灵敏度高、噪声低的优点，光谱范围宽、动态响应范围宽，几何尺寸小等优点，高曝光过度，但也不能完全代替CDC系列探测器光电倍增管ICP原子发射光谱仪。

目前，主要有四种：ICP光谱仪，多通道ICP光谱仪，顺序扫描ICP光谱仪、全谱直读光谱仪，光谱仪的ICP中的平面光栅光谱仪ICP光源，多通道ICP由一平面光电倍增管的光栅光谱仪，固定波长信道的测量精度，同时测定，分析速度快。ICP顺序扫描光谱仪是通过光栅的旋转，光谱波长顺序通过狭缝，然后由光电倍增管检测。它的优点是灵活的测定，适用于在一定范围内的全谱分析。ICP全谱直读光谱仪中阶梯光栅使用CTD探测器可以同时进行全谱直读测定。

4 结 语

试验结果表明，ICP-OES法和离子色谱法测定水中钙，镁的灵敏度、精度、精度、工作曲线的相关性没有显著差异，但ICP-OES方法比离子色谱是速度的10倍，更适合于样品的测定。

参考文献：

[1] GB/T5750.6-2006 生活饮用水标准检验方法金属指标[S].

[2] GB/T8538-2008 饮用天然矿泉水检验方法[S].

[3] 王轶晗，陈麓.生活饮用水总硬度的电感耦合等离子体发射光谱间接

测定法[J].环境与健康杂志，2007，5（24）：356-357.

[4] 陈忆文.电感耦合等离子体发射光谱法测定水中钙的不确定度评定

[J].中国卫生检验杂志，2010，2（20）：431-432.

离子色谱法测定水中溴酸根研究 第12篇

关键词：抑制电导-离子色谱法,溴酸盐,饮用水

臭氧消毒因其杀菌消毒过程不产生有机卤代副产物, 而被看作是一种很有发展前景的饮用水消毒技术。但臭氧消毒过程也会将水中的溴化物氧化成溴酸盐, 研究表明, 溴酸盐对人体具有潜在的致癌作用[1], 当人们终身饮用含溴酸盐为5.0μg/L或0.5μg/L的饮用水时, 其致癌率分别为10-4和10-5[2]。因此, 测定饮用水中溴酸根含量引起了许多学者的广泛关注[3,4]。

目前, 溴酸盐的常规监测方法有很多, 如有分光光度法、毛细管电泳法、紫外-离子色谱法、离子色谱-质谱联用法等[5]。但以上的分析方法存在检出限较高, 灵敏度不够等问题, 使其不能检测出自来水中极低的溴酸盐浓度。离子色谱-柱后衍生法虽具有较低的检出限, 但因其操作复杂, 衍生的试剂对人体有害等缺点使其难以普及应用。抑制电导-离子色谱检测法测定水中阴离子, 具有操作简便、选择性好、准确度和灵敏度高等突出优点, 而备受学者们所青昧[6]。因此, 本文采用Dionex ICS1500离子色谱仪, 结合抑制电导检测方式, 检测饮用水中的溴酸根, 并探讨该方法的最低检出限、精密度等。

1 实验部分

1.1 仪器

Dionex ICS1500离子色谱仪, 配有RFC-30淋洗液发生器;DS6型电导检测器;Dionex ASRS-ULTRA (4 mm) 自再生抑制器;Ion Pac AS19分离柱 (250 mm×4 mm) ;25μL进样管;美国Dionex公司。

1.2 实验试剂

氢氧化钾 (国药AR) ;硝酸钠、硫酸钾、溴酸钾标准溶液, 购自环境保护部标准样品研究所, 浓度均为1000 mg/L。

2 实验结果与分析

2.1 分离条件的选择

以20 mmol/L的KOH为淋洗液[7], 泵速为1 m L/min、抑制器抑制电流为50 m A、柱温为30℃的色谱条件下进行对含F-、Cl-、Br O3-、NO-、SO42-标准混合液进行分离, 其出峰顺序和出峰时间见图1。由图1可以看出, 该谱图基线平稳, 在10 min以内, 出峰完毕, 各峰型尖锐、完整, 不出现拖尾现象。同时在该方法分析过程中, 不产生可能干扰保留组分定量水负峰, 说明所选的仪器和条件可以很好的分离以上五种阴离子;分离过程稳定性高, 无外界干扰;分离效果好, 灵敏度高。

2.2 最低检出限与精密度

在KOH淋洗液浓度为20.00 mmol/L、淋洗液泵速为1 m L/min、抑制器抑制电流为50 m A、柱温为30℃等色谱条件下进行色谱分析, 用统计法对空白样品重复测定15次, 并做曲线 (标准浓度系列0~40μg/L) , 结果见表1。由表1可知:Br O3-的绝对量在8~40μg/L间呈线性关系, 线性方程为y=0.0628x-0.0124, 相关系数为R2=0.996, 检出限为0.6μg/L, 低于国家检测标准的要求, 说明该测试方法适合测定饮用水中微量的Br O3-。

在相同测试条件下, 在空白水样中加入Br O3-标准溶液, 配置成浓度为25.0μg/L的Br O3-已知溶液。再对Br O3-已知溶液进行平行测定6次, 获得测试的精确度RSD%, 详细结果如表2所示。由表2可知:相对偏差为-4.0%~4.6%, 在-5%~5%范围内, 说明该测试结果可靠。相对标准偏差为7.07%, 表明该测试方法精密度良好, 达到测试分析要求。

2.3 实际水样分析

用上述分析方法对4个不用点位的饮用水中的Br O3-进行测试分析, 测试结果见表3。同时对这4个水样做两个质量浓度水平的加标试验 (加标浓度15μg/L和25μg/L) , 平行测定3次, 其回收率见表3, 由表3可知:实际水样的加标回收率范围为96.1%~105%, 平均加标回收率范围为97.6%~102%, 说明该测试方法准确度高, 满足测试饮用水中Br O3-的实验要求。

3 结论

选用Dionex ICS1500离子色谱仪, 结合抑制电导检测方式, 在选定的色谱条件下, 检测饮用水中微量的溴酸根, 其最低检出浓度为0.6μg/L, 低于国家饮用水标准方法的检测限。对环境标准样品进行平行6次测定, 其相对偏差在-5%~5%的范围内, 相对标准偏差为7.07%, 说明该测试方法精密度高。结果表明:该方法具有稳定性高, 受外界干扰小, 操作简便、快速、精密度和准确度高、检出限低的优点, 完全可以满足饮用水中溴酸盐检测的要求, 易于应用和推广。

参考文献

[1]罗海英, 郭新东, 吴玉銮, 等.离子色谱法在饮用水溴酸盐分析中的应用[J].中国测试技术, 2008, 34 (2) :100-102.

[2]应波, 李淑敏, 岳银玲, 等.抑制型电导检测离子色谱法测定饮用水中的痕量溴酸盐[J].色谱, 2006, 24 (3) :302-304.

[3]Nowak M, Seubert A.Ultra-trace determination of bromatein drinking waters by means of microbore column ionchromatography and on-line coupling with inductivelycoupled plasma mass spectrometry[J].Analytica Chimica.Acta, 1998 (359) :193-204.

[4]Michiko Y, Testushi S, et al.Specific determination ofbromate and iodate in ozonized water by ion chromatographywith post column derivatization and inductively-coupledplasma mass spectrometry[J].Journal of ChromatographyA, 1997 (789) :259-265.

[5]刘海波, 刘晓光.自来水中溴酸盐检测方法的研究[D].齐齐哈尔大学学报, 2012.

[6]童俊, 方敏, 陈国光, 等.离子色谱法测定水中典型的消毒副产物和溴离子[J].净水技术, 2010, 29 (5) :50-52.