氧弹燃烧-离子色谱法测定海藻酸钠中的氯离子和硫酸根离子*

王敬花 张锦梅

（青岛盛瀚色谱技术有限公司，青岛 266101）

胡加鹏

（青岛洲际化工实业有限公司海阳海藻分公司，烟台 265128）

氧弹燃烧-离子色谱法测定海藻酸钠中的氯离子和硫酸根离子*

王敬花 张锦梅

（青岛盛瀚色谱技术有限公司，青岛 266101）

胡加鹏

（青岛洲际化工实业有限公司海阳海藻分公司，烟台 265128）

采用氧弹燃烧法对海藻酸钠样品进行燃烧，用碳酸钠作为吸收液进行吸收，建立了离子色谱-抑制电导法检测海藻酸钠中阴离子的方法。实验采用SH-AC-1型离子交换色谱柱，最佳色谱条件：以3.6 mmol／L碳酸钠为淋洗液，柱温45℃，流速0.7 mL／min。在此条件下，可同时分离Cl-、SO42-离子，且色谱峰型对称,所测Cl-、SO42-离子的检出限（S／N=3）分别为0.005、0.011 mg／L。用该方法测定Cl-、SO42-离子，相对标准偏差小于%(n=7)，加标回收率分别为96%～107%、97%～104%。方法简单、准确、可靠，具有较好的实用性。

离子色谱 氧弹燃烧法 海藻酸钠 阴离子

海藻酸钠（Sodium alginate，SAL）是一种从天然褐藻中提取的聚阴离子多糖（海藻酸）的钠盐，由β-D-甘露糖醛酸（M糖）和α-L-古洛糖醛酸（G糖）连结而成，因其独特的理化性质和良好的生物相容性，被广泛应用于药物制剂、细胞培养、食品加工等领域［1-3］。在提取海藻酸钠过程中引入的Cl-、，在药物制剂中会干扰药物的纯度，在细胞培养中会影响微生物厌氧工艺，其含量在食物中过高代谢后会在人体内产生酸性反应等，因此含量的高低对海藻酸钠的特殊应用有重要意义。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

离子色谱仪：CIC-200型，青岛盛瀚色谱技术有限公司；

高效液相泵：UC-3281型，北京优联光电技术有限公司；

超声波清洗器：HS10260D型，北京华运安特科技有限责任公司；

卤素测定预处理装置：SLSY型，南京桑力电子设备厂；工作站：HW-2000型，上海千谱软件有限公司；阴离子色谱柱：SH-AC-1型，青岛盛瀚色谱技术有限公司；

阴离子保护柱：SH-AC-1型，青岛盛瀚色谱技术有限公司；

海藻酸钠样品：青岛洲际化工实业有限公司海阳海藻分公司；

KCl基准试剂：分析纯，上海山浦化工有限公司；

Na2SO4基准试剂：分析纯，天津市光复精细化工研究所；

Na2CO3：分析纯，上海山浦化工有限公司；

实验用水为电阻率大于18.2 MΩ·cm的二次去离子水。

1.2 标准溶液的配制

称取0.210 3 g KCl于100 mL容量瓶中定容，配制成1 000 mg／L的Cl-离子标准溶液，在4℃下避光保存。

称取0.148 0 g Na2SO4于100 mL容量瓶中定容，配制成1 000 mg／L的SO42-离子标准溶液，在4℃下避光保存。

1.3 色谱条件

离子色谱柱：SH-AC-1阴离子交换柱（250 mm×4.0 mm）和SH-AC-1阴离子保护柱（50 mm×4.0 mm）；淋洗液：3.6 mmol／L Na2CO3，等度淋洗，流速：0.7 mL／min；色谱柱为45℃恒温；进样环：100 μL ；电流：70 mA。

1.4 样品处理

（1）超声波提取法

称取一定量海藻酸钠样品，不断搅拌下加入到一定体积的超纯水中，搅拌至均匀状态，置于超声波清洗器中超声30 min提取阴离子，转移到100 mL容量瓶中用超纯水定容至刻度，摇匀备用。提取后的样品经过0.22 μm有机系微孔滤膜后直接进样，进样体积为100 μL。

（2）氧弹燃烧法

吸收液的配制：精密称取0.381 6 g Na2CO3置于1 000 mL的容量瓶中，加超纯水适量，溶解后用超纯水稀释至刻度，摇匀即得吸收液。

样品制备：精密称取一定量海藻酸钠样品置于坩埚内，用点火丝连接到两个电极柱，弯曲点火丝使其仅与样品保持良好接触，小心拧紧氧弹盖，向氧弹中缓慢冲入氧气，直至压力为1.5～2.0 MPa。连接点火电极，通电点火，氧弹内燃烧，用20 mL吸收液吸收。燃烧结束后，将弹筒在冷水中冷却，振荡充分吸收不少于30 min。将氧弹从水中取出，小心开启放气阀，缓慢、均匀地减压至常压，打开弹筒，用超纯水冲洗氧弹内壁、盖、杆、放气阀、燃烧皿内外部位，然后收集全部溶液过滤至100 mL容量瓶并定容至刻度，摇匀，备用。

空白样品制备：不加入海藻酸钠样品，按照样品制备的方法制备空白样品。

制备的海藻酸钠样品和空白样品经过0.22 μm有机系微孔滤膜后直接进样，进样体积为100 μL。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理方法的选择

由于海藻酸钠具有一定的粘度，直接溶于水后成黏稠状，阴离子的含量偏低，用超声波提取法处理的样品，进样难度偏大，容易损失样品，引入误差。

氧弹燃烧法对海藻酸钠样品进行预处理过程是在密闭体系内进行，可以减少样品污染和损失，而且由于在富氧的环境中燃烧充分，使氯元素、硫元素较完全转化为因此选用氧弹燃烧法对样品进行前处理。

2.2 色谱条件的优化

单纯使用碳酸盐型淋洗液时，测定的噪音大，并且检测灵敏度低，笔者选用内置SHY-2自再生阴离子抑制器，在线使通过的淋洗液转变为碳酸，并部分电离出H+和降低噪音，提高灵敏度，改善信噪比，从而改善仪器的性能。选择3.6 mmol／L Na2CO3溶液为淋洗液可以同时检测多种阴离子，得到较好的保留时间重现性，较低的背景电导和检出限。分析样品时，淋洗液流速分别为0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL／min。淋洗液流速过低时，检测灵敏度高，但所需时间较长；流速过高时，所需时间短，但柱压升高。因此实验选择淋洗液流速为0.7 mL／min。恒温45℃时，离子分离效果好，峰型尖锐，对称性好。

2.3 线性关系和检出限

在1.3色谱条件下测定1.2配制的系列混合标准溶液，以离子的浓度x、对应的峰面积y作标准曲线，所得方法的线性方程和检出限列于表1。

表1 离子浓度与峰面积的线性关系和检出限

2.4 精密度试验

分别取与样品浓度接近的含有0.30 mg／L Cl-、4.00 mg／L的混合标准溶液连续进样7次。保留时间的相对标准偏差分别小于0.16%、0.32%，峰面积的相对标准偏差分别小于0.43%、1.6%。说明该分析方法具有良好的精密度。

2.5 加标回收试验

表2 回收试验结果

2.6 样品测定

表3为1#～6#样品（在相同的生产工艺下的不同批次的产品）的分析结果。由表3可知，不同时段生产出的产品中Cl-、SO42-含量有略微的差异。在海藻酸钠出口检验中，氯元素不得超过样品含量的0.05%，硫元素不得超过样品含量的0.3%。由表3可以计算出，1#～6#样品均未超标，为合格产品。

表3 海藻酸钠样品阴离子分析结果

3 结论

采用氧弹燃烧法处理样品，离子色谱法测定海藻酸钠中的阴离子，获得了满意的分析结果。该方法对测定高分子聚合物中的阴离子具有一定的借鉴作用。

［1］陈红，徐静，康晓梅，等.海藻酸钠及其复合材料在生物医药中的研究进展宰［J］.世界科技研究与发展，2010，32(4)： 536-539.

［2］魏靖明，张志斌，冯华，等.海藻酸钠作为药物载体材料的研究进展［J］.化工新型材料，2007，35(8)： 20-22.

［3］寇伟姣，刘军海.海藻酸钠提取工艺的研究进展［J］.化工科技市场，2009，32(3)： 14-16.

［4］牟世芬，刘克纳，丁晓静.离子色谱方法及应用［M］.2版.北京：化学工业出版社，2010： 158-201.

［5］李东，孙家义.氧弹分解-高效液相色谱法测定煤中氯［J］.分析实验室，2001，20(5)： 76-77.

［6］党民团，刘娟.氧弹燃烧灰化法测定有机物中磷［J］.理化检验：化学分册，2002，38(5)： 238-239.

［7］江锦花.氧瓶燃烧-离子色谱法测定鱼样中的氮硫氯元素［J］.色谱，2006，24(4)： 423.

［8］叶明立，何仁键，韩小江.氧弹燃烧-离子色谱法测定高分子聚合物的卤素离子［J］.化学分析计量，2009，18(4)： 45-47.

DETERMINATION OF CHLORIDION AND SULFATE ION IN SODIUM ALGINATE BY OXYGEN BOMB COMBUSTION-ION CHROMATOGRAPHY

Wang Jinghua，Zhang Jinmei
（Qingdao Shenghan Chromatograph Technology Co. Ltd.，Qingdao 266101，China）

Hu Jiapeng
（Qingdao Zhouji Chemical Industrial Co. Ltd.，Haiyang Branch，Yantai 265128，China）

The determination method of anion in sodium alginate by oxygen bomb combustion-ion chromatography suppressed conductivity detection with sodium carbonate aqueous solution as adsorption solution was established.SH-AC-1 ion exchange column was used，the selected chromatographic conditions as follows： 3.6 mmol／L sodium carbonate was as the eluent，column temperature was 45℃，the flow rate was 0.7 mL／min.In these conditions，the separation of Cl-，was carried out with symmetric peak. The detection limit of Cl-was 0.005 mg／L，andwas 0.011 mg／L. The RSDs of determination result were no more than 2%(n=7). The recoveries ofwere 96%-107%，97%-104%，respectively. This method is simple，accurate，reliable，and has better practical applicability.

ion chromatography，oxygen bomb combustion，sodium alginate，anion

*科技型中小企业技术创新基金项目（09C26213711749）

2011-08-11