利用離子色譜法測定飲用水中十種無機陰離子
主要介紹：水中的無機陰離子種類繁多，較常檢測的有F—、ClO2—、BrO3—、CL—、NO2—、Br—、ClO3—、NO3—、PO43—、SO42—等10種，測定的方法也多樣，大多有電極法、容量法、分光光度法等，各種離子的測定方法各不相同，且操作繁瑣，尤其是不能同時測定，本文研究離子色譜法同時測定上述10種無機陰離子，可直接過濾進樣，具有操作簡便、穩定性好，準確度、靈敏度高等特點，取得了令人滿意的結果。
[目的]建立能同時測定水樣中F—、ClO2—、BrO3—、Cl—、NO2—、Br—、ClO3—、NO3—、PO43—、SO42—等十種無機陰離子的方法。
[方法]采用離子色譜法，選用IonPacAS9分離柱，9.0mmol/LNaHCO3為淋洗液，水樣經沉淀脫色后，過濾進樣分析。
[結果]能簡便、快速、有效地分離檢測水中的十種無機陰離子。方法的相關性好（r＞0.9991），線性范圍廣、檢出限低（0.013～0.092mg/L），RSD＜2.28%，樣品加標回收率94.0～103.0%。同時對測定的酸堿度、共存非測定離子、相鄰離子間等干擾因素進行研究，確保測定的準確性，結果令人滿意。
[結論]本法干擾小、靈敏度高、結果準確、操作簡便，對多種水樣適應性好，適合水中十種無機陰離子的同時檢測分析。
材料與方法
1.1儀器Dionex-320型離子色譜儀，Chromeleon6.40色譜工作站，IonPacAS9分離柱，IonPacAG9保護柱，ASRS-ULTRA4-mm抑制器，電導檢測器。800型離心機，0.45μm微孔濾膜。
1.2試劑NaF、NaClO2、NaBrO3、NaCl、NaNO2、NaBr、NaCLO3、NaNO3、Na3PO4、Na2SO4均為優級純，標準儲備液及使用液用純水配置，實驗用水電導率＜0.5μS.cm-1。
1.3色譜條件淋洗液：9.0mmol/LNaHCO3，淋洗液流速：1.0ml/min（6min）→1.2ml/min（6min）→1.4ml/min（6min）→1.6ml/min（6min），總計分析時間：24min，抑制電流50mA，進樣量25μl。以保留時間定性，峰面積外標法定量。
1.4標準曲線的繪制
分別取NaF、NaClO2、NaBrO3、NaCl、NaNO2、NaBr、NaClO3、NaNO3、Na3PO4、Na2SO4等標準溶液，按陰離子質量濃度比為1∶2∶4∶1∶3∶5∶5∶5∶8∶6的比例混合，配置不同濃度梯度的混合標準溶液，以純水定容。按不同濃度分別進樣，以峰面積—濃度分別繪制各組份的標準曲線。
1.5樣品處理
澄清無色的生活飲用水、瓶裝飲用水等可直接進樣。若水樣有顏色或渾濁，可經離心機離心沉淀后，過0.45μm一次性濾膜，進樣測定。
1.6色譜分離情況
標準溶液色譜分離情況見圖1。其中各組份濃度分別為：F—5mg/L、ClO2—10mg/L、BrO3—20mg/L、Cl—5mg/L、NO2—15mg/L、Br—25mg/L、ClO3—25mg/L、NO3—25mg/L、PO43—40mg/L、SO42—30mg/L。
1、F—，2、ClO2—，3、BrO3—，4、Cl—，5、NO2—，6、Br—，7、ClO3—，8、NO3—，9、PO43—，10、SO42—
2結果與討論
2.1儀器條件的選擇
化學抑制型電導檢測中，用于陰離子分析的淋洗液通常為弱酸的鹽，一般情況下只要這種弱酸在pH＞8時能以陰離子形式存在，其陰離子對固定相具有適當親和力，這種弱酸的鹽就可作為淋洗液。淋洗液的pKa越大，在洗脫中它的離子型與質子化酸型的比值越小，洗脫液的背景電導越低，但淋洗液越容易吸收空氣中的CO2，使得淋洗強度改變和引起基線漂移[1]。本文采用固定流速，分別用7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0mmol/LNaHCO3等度洗脫做分離實驗，結果表明，淋洗液濃度越高，保留時間越短，組份的分離越不理想，基線漂移及噪音也相對增大。但淋洗液濃度越高，組份出峰的峰形越尖銳，為在較短的時間內獲得*佳的分離效果，本文采用9.0mmol/LNaHCO3做淋洗液，采用程序流量1.0mL/min（6min）→1.2mL/min（6min）→1.4mL/min（6min）→1.6mL/min（6min），能有效地縮短分析時間。
2.2方法的線性及檢出限
分別配置不同濃度的10種陰離子混合標準溶液，在上述實驗條件下找出它們的線性范圍，并繪制標準曲線。分別測定標準和空白樣品的峰面積（A）和響應值，求算出標準曲線斜率S及空白樣品連續11次進樣響應值的標準差SA，根據公式QL=3SA/S[2]，計算各組份的檢出限（見表1）。結果表明，方法的線性范圍廣，相關性好，檢出限低。
2.3方法的精密度和回收率
配置一混合標準溶液，同一水樣連續進樣8次，做精密度實驗。選擇不同水質的水樣10份，在測出其基礎值后，添加一定濃度的混合標準溶液與樣品同樣處理，分別進樣8次，做回收率實驗（見表2）。結果表明水樣的精密度RSD為1.64～2.28%，平均回收率94.0～103.0%，精密度和準確度都很好。
表110種陰離子的線性范圍和檢出限
組份線性
范圍
（mg/L）相關
系數
（r）線性方程檢出限
（mg/L）
F—0～1000.9999A=0.0086 0.1542C0.0126
ClO2—0～2000.9992A=0.0108 0.1426C0.0242
BrO3—0～4000.9994A=0.0122 0.1187C0.0491
Cl—0～1000.9997A=0.0093 0.1485C0.0164
NO2—0～3000.9998A=0.0117 0.1306C0.0412
Br—0～5000.9993A=0.0208 0.1021C0.0626
ClO3—0～5000.9995A=0.0216 0.0982C0.0713
NO3—0～5000.9998A=0.0224 0.0976C0.0804
PO43—0～8000.9991A=0.0239 0.0824C0.0917
SO42—0～6000.9996A=0.0218 0.0917C0.0725
表210種陰離子的精密度和回收率
組份精密度（n=8）準確度
±s（mg/L）RSD%基礎值±s（mg/L）標準添加值（mg/L）測定值±s（mg/L）平均回收率（%）
F—4.26±0.071.641.23±0.021.02.19±0.0496.0
CLO2—7.98±0.141.751.68±0.032.03.56±0.0694.0
BrO3—15.32±0.352.282.97±0.083.05.89±0.1397.3
CL—5.48±0.101.825.62±0.105.010.74±0.19102.4
NO2—14.18±0.261.833.54±0.064.07.46±0.1498.0
Br—21.85±0.492.241.36±0.031.02.39±0.05103.0
CLO3—22.36±0.452.016.29±0.136.012.15±0.2497.7
NO3—20.96±0.432.055.92±0.126.011.72±0.2496.7
PO43—31.24±0.692.217.14±0.167.013.84±0.3195.7
SO42—23.76±0.512.158.31±0.188.015.98±0.3395.9
2.4干擾因素及消除
2.5.1水樣的預處理及酸堿度的影響
離子色譜儀對被測水樣的構成要求較高，樣品必須經可靠的預處理才能進樣，復雜的水樣可加入固體碳酸鈉、酚酞指示水樣處理終點，以去除樣品中對離子色譜淋洗液不穩定的物質，再以活性碳吸附水樣有機物及酚酞[3]，離心分離后，再經微孔濾膜過濾去除。
2.5.2共存離子的干擾
水樣化學組成復雜，含有許多無機陰陽離子及有機絡合離子，為研究這些物質對測定的影響，對水樣中可能含有的離子分別進行干擾實驗，實測甲酸、乙酸、丁二酸、抗壞血酸、草酸、檸檬酸的保留時間分別為3.96、4.97、7.24、10.56、13.08、17.62min，與測定組份的保留時間較接近，但由于干擾離子的響應值極低，且水樣中較少共同存有機酸等有機陰離子雜質，所以對測定不會造成干擾。
小結
離子色譜法可同時測定水樣中的F—、CLO2—、BrO3—、CL—、NO2—、Br—、CLO3—、NO3—、PO43—、SO42—等10種無機陰離子，方法簡便、快捷、準確、靈敏、適用性強，具有一定的實用價值。
