浅谈离子色谱法测定水中四种阴离子

摘要:离子色谱是色谱法的一个分支, 与电化学分析方法和原子吸收法等相比较,具有快速、简单、选择性好、灵敏度高、准确度好以及同时测定多组分等优点。本文通过实验,对离子色谱法测定水中四种阴离子的含量进行了探讨。

关键词: 离子色谱；阴离子；测定

Abstract: ion chromatography is a branch of chromatography, and electrochemical analysis method and the atomic absorption method, etc, in comparison with rapid, simple, and selective, high sensitivity and accuracy in measuring and good and components, etc. This article through the experiments, the ion chromatography method to determine the content of four kinds of anion in water are discussed.

Keywords: ion chromatography; Anionic; determination

中图分类号： O462 文献标识码： A 文章编号：

1 实验部分

1.1 仪器

离子色谱仪(瑞士万通861)，MetrosepASUPP4(4．0mm×250mm)阴离子色谱柱，METROSEPASUPP4/5Guard阴离子保护柱，MSCMⅡ抑制器，抑制型电导检测器，0．45μm滤膜，ICNet2．3色谱工作站。

1.2 试剂

淋洗液:碳酸氢钠－碳酸钠溶液:称取0．5712g碳酸氢钠(NaHCO3)和0．7632g碳酸钠(Na2CO3)溶于4L纯水中，配制成1．7和1．8mmol/L的流动相，经过0．45μm滤膜真空抽滤；抑制器所需再生液为0．5mol/L硫酸；标准溶液:使用有证标准物质(江苏省疾病预防控制中心F－、Cl－、NO3－、SO42－分别为1．0、5．0、1．0、1．0mg/ml)配制，Cl－单标溶液:配制5．0、10．0、15．0、20．0、30．0、50．0mg/L氯化物标准系列；混合阴离子标准溶液成分分别含F－、Cl－、NO3－、SO42－，所有试剂均用电阻率为18．2MΩ的超纯水配制。

1.3 数据处理

实验数据均经格拉布斯(Grubbs)和狄克逊(Dixon)检验法检验，剔除异常值。

2 结果

2.1 色谱分析条件的选择

通过对不同流速的调试，综合考虑峰形和分析时间等因素，当流速在1．0ml/min时样品中各个阴离子分离效果好，满足检测方法的要求，4种离子可在16min内完成分析。

2.2 混标溶液标准曲线的线性关系及检出限

在上述分离条件下，分析配制好的混合标准系列溶液，用峰面积进行定量，实验结果表明，F－、Cl－、NO3－-N、SO42－的峰面积和其质量浓度在所测定的范围内线性关系良好，相关系数均在0．9990以上，检测限低，灵敏度高。结果见表1。

表1 4 种阴离子混标溶液的线性关系和检出限

2.3 单标氯化物的线性关系、精密度和准确度试验

1）标准曲线

配制氯化物标准系列，色谱条件同上，Cl－在5．0～50．0mg/L线性范围内线性关系良好，r值为0．9993。见表2。

表2 氯化物标准曲线及线性关系

2）精密度和准确度

配制10．0、20．0、30．0mg/L3种不同浓度的氯化物标准溶液进行测试，RSD在0．0009%～0．0029%之间，分别加入10．0mg/L的标准溶液，平均回收率范围在98．4%～101．0%之间。结果见表3。

表3 方法精密度和准确度试验结果(n=6)

3）氯化物标准系列见图1。

图1 氯化物标准曲线图

2.4 样品的预处理和测定

将分析样适当比例稀释后经0．45μm微孔滤膜过滤，连续测定4次，相对标准偏差RSD均小于5%。

2.5 影响离子色谱测定结果准确性的因素

在水质定量分析中，色谱条件的微小变化以及检测器的性能、标准物质的准确度、样品前处理等都是影响定量准确的重要因素，从而带来样品测量结果的误差。

1）空白试验

空白值的测定可以发现实验用水、试剂纯度、器皿洁净度、仪器性能及人员操作技能等分析条件下可能产生的误差。配制淋洗液应尽量选用优级纯，以降低空白实验值，提高测试的灵敏度，获得较低的检出限，保证测定结果的准确性。因此，每批试剂在使用前要先做空白试验以选择符合要求的试剂。

2）淋洗液的影响

淋洗液的组成、淋洗液的浓度及pH值、流速等都是改变峰面积和峰高的因素。淋洗液组成的变化会引起保留时间和选择性的改变。在存放过程中易吸收空气中的CO2，分析时影响基线的稳定性，造成分析结果的误差，因此，配制好的淋洗液不宜久放，最好根据用量临用现配。而淋洗液的流速变化最直接影响的是保留时间，对标准曲线定量的分析结果影响较大，分析过程中根据分离的效果选择合适的流速。

3）标准溶液的制备

标准曲线的样品浓度不能超出检测器响应值的线性范围，最好在中间部分，这样的测量误差为最小。利用标准贮备溶液制备混标使用液和进行梯度稀释时，要使用经过校正的同一规格和厂家的移液管、容量瓶等。使用前从冰箱中取出时，一定要静置到室温再进行配制或稀释，以最大限度地减少过程误差。每次更换淋洗液校后应重新制作标准曲线。

4）样品的预处理和消除干扰

样品预处理的目的是有效去除有机杂质和微小颗粒物，防止堵塞色谱柱，做到最大程度地保护色谱柱，并使各组分的分离达到色谱定量的要求；离子色谱法的灵敏度较高，一般用较低浓度样品溶液进样，对未知浓度的水样，最好先稀释100～1000倍后再进样，但处理后待测组分的含量不得低于检测器的最低检出限。预处理过程中要防止和减少待测组分损失，同时要避免和减少无关离子和化合物的引入，防止待测组分的污染和增加分离难度。分析中稀释液使用高纯水和淋洗液，用淋洗液配制标准溶液或稀释样品，可消除或减少水负峰的影响。对于比较洁净的生活饮用水和地表水，一般以淋洗液稀释后，经0．45μm微孔滤膜抽滤后即可进样。对于比较混浊的地表水、河水，可先离心分离或用Al(OH)3吸附沉淀，活性炭吸附脱色，按生活饮用水处理方法稀释，经微孔滤膜抽滤后进样分析。对预处理制备好的样品，要尽快分析，避免污染。

5）检测质量控制措施

①在日常水质分析工作中，为减少测定过程中的随机误差，随机抽取每批水样的10%～20%做平行双样，对同一份样品进行平行或多次测量。对于有要求严格的测试，可以适当增加测量次数，必要时进行相对标准偏差测量。根据质量浓度的分布水平，判断是否满足平行双样分析相对偏差允许值的要求。②在实际检测分析中，随机抽取与平行双样相同比例的样品进行加标回收分析，以了解测定过程中是否存在干扰。加标量与待测物质的含量要相近，一般不超过该方法测定上限的90%。③在离子色谱分析中，经常使用质控样和被测样进行同步分析，将测得的结果与标准样品的保证值相比较，判断分析过程是否存在系统误差或异常情况。此外，我们还通过不同人员、仪器和方法进行比对来相互验证检测结果的准确性。

6）仪器分析系统的注意事项

在离子色谱分析中，考虑到可能的污染来源以及每个分析步骤可能带来的误差，除空白水样、容器、试剂、人员操作水平等环节外，还要充分考虑仪器进样系统对定量分析准确性和可靠性的影响，要有效防止分离柱、检测器和抑制器的污染，以保持柱效和降低背景电导，严格控制温度的波动、淋洗液的流速等，对保持峰面积和峰高、定量分析的准确性起着非常重要的作用，我们平时在恒温25℃左右进行分析。样品量较少时，则定期开机对系统及管路进行冲洗。我们还通过定期使用有证标准物质进行期间核查来发现是否存在问题。

2.6 水质样品分析

根据以上分析条件和质量控制措施，对我市2009年度枯水期和丰水期农村饮用水进行采样分析，为60个监测点，2出厂水和末梢水中4种阴离子分析结果见表4。

表4 2009 年农村饮用水中4种阴离子分析结果(240份)

3 结论

综上所述,通过采取上述质量控制措施，选用合适的色谱分析条件，以保证分离柱良好的分离效果，提高检测灵敏度。开机后适当延长仪器的稳定时间，以使背景电导达到稳定的状态。测定过程中保证标准溶液定量准确、分析用样品的均匀性，有效防止被测组分的丢失或玷污，保持检测环境的稳定性，确保分析的准确性，使整改获得满意结果。

参考文献

[1]李怡;周帆;冉亚莉;黄玉仙;离子色谱法快速分析饮用水中的四种阴离子[J];理化检验.化学分册;2006年10期

[2]牟世芬;梁立娜;;离子色谱的最新进展和几个热点应用[J];现代科学仪器;2006年01期