离子色谱法测定化工废水中的甲酸、乙酸和丙酸

邓立群

（衡阳市环境监测站，湖南衡阳421000）

离子色谱法测定化工废水中的甲酸、乙酸和丙酸

邓立群

（衡阳市环境监测站，湖南衡阳421000）

建立了用离子色谱法测定化工废水中的甲酸、乙酸和丙酸的方法。对实际样品进行分析，甲酸加标回收率为95.5%～104.2%；乙酸加标回收率为94.0%～105.8%；丙酸加标回收率为93.5%～103.8%。本方法分析速度快，所需样品量少，且无需复杂的前处理，简便、灵敏、可靠。

离子色谱法；化工废水；甲酸；乙酸；丙酸；测定

甲酸、乙酸和丙酸都是简单的有机类羧酸，易溶于水、乙醇、乙醚等。三种酸都是重要的精细化工中间体，在化工工业上得到广泛的应用，在工业生产过程中，不可避免会产生含有甲酸、乙酸和丙酸的废水。目前，有机酸的测定主要采用气相色谱法或液相色谱法，色谱前处理复杂、耗时长、且仪器成本高［1～2］。本文采用离子色谱法直接分析工业废水中甲酸、乙酸和丙酸，为有机酸的测定提供一种新方法。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

美国戴安ICS－900型离子色谱仪，附带电导检测器；IonPac AS23阴离子分离柱；ASRS300－4自动再生抑制器，抑制电流25MA；AG23保护柱；流速：1.0ml／min。

Na2CO3：基准级；NaHCO3：优级纯；淋洗液：4.5mmol／L的Na2CO3和0.8mmol／L的NaHCO3混合溶液；甲酸、乙酸和丙酸标准储备液 （均为1000mg／L，上海安谱科学仪器有限公司）；试验用水均为二次去离子水。

1.2 样品处理

工业废水样品采集后经0.45μm微孔滤膜过滤，可直接进行分析［3］。如不能马上分析，密封放入冰箱4℃保存，时间不超过24h。

2 结果与讨论

2.1 校准曲线绘制

用甲酸、乙酸和丙酸标准储备液配制成100mg／L标准中间混合液，从标准中间液移取0.00、1.00、3.00、5.00、10.0、20.0ml用超纯水定容于100ml容量瓶配成系列标准液。甲酸、乙酸和丙酸标准使用液的浓度均为0.00、1.00、3.00、5.00、10.0、20.0mg／L。以甲酸、乙酸和丙酸浓度对色谱峰高进行线性回归，绘制校准曲线。甲酸回归方程为Y＝0.0524x＋0.02，相关系数r＝0.9991；乙酸回归方程为Y＝0.0483x＋0.008，r＝0.9994；丙酸回归方程为Y＝0.0632x＋0.02，r＝0.9992。

2.2 阴离子分离色谱图

配制氟化物、甲酸、乙酸、丙酸、氯化物、硝酸盐、磷酸盐和硫酸盐混合水样进离子色谱仪分析，试验表明IonPac AS23分离柱和AG23保护柱一起使用，水中的有机酸与多种阴离子能得到非常好的分离，见图1。在实际样品分析过程中，工业废水中甲酸、乙酸和丙酸浓度远高于其他阴离子，在经过几百甚至上千倍的稀释后进样分析，三种酸的测定不会受其他阴离子的干扰。

2.3 方法检出限

按照样品分析的全部步骤，连续分析7个低浓度样品，计算测定结果的标准偏差S，检出限MDL＝S·t（n－1，0.99），式中t（n－1，0.99）为置信度99%、自由度为n－1时的t值（t（6，0.99）＝3.143），S表示n次平行测定的标准偏差［4］。结果表明，甲酸、乙酸和丙酸最低浓度分别为0.03、0.03和0.04mg／L。

2.4 淋洗液的流速

淋洗液的流速对各峰的分离、出峰时间和方法检出限都有影响，增大淋洗液流速，分析时间将缩短，但峰的分离度下降且灵敏度降低。流速慢时，柱和系统的压力较小。经实验，确定采用淋洗液流速为1.0mL／min时，峰的分离度和仪器灵敏度最佳。

2.5 淋洗液浓度选择

分别配制Na2CO3／NaHCO3体系为4.50／1.00、4.00／0.80、4.50／0.80和4.00／0.50mmol／L的系列淋洗液，流速设定为1.0ml／min，对三种酸标准液进行分析，考察了三种酸的保留时间、分离度和峰面积值。实验表明，淋洗液浓度过低，各离子出峰时间较长，灵敏度较低。当淋洗液浓度较高时，出峰时间虽然缩短，但分离效果差。综合考虑分离度和保留时间，选择Na2CO3／NaHCO3浓度为4.50／0.80mmol／L的淋洗液，这样既能保证良好的分离效果和较高的灵敏度，又能节省分析时间。

2.6 样品精密度和准确度测定

用本方法测定化工废水中甲酸、乙酸和丙酸浓度。取双份3批次稀释后的废水样100ml，1份直接进样分析，另1份用移液管分别移去2.00、3.00、5.00ml，再补充加入2.00、3.00、5.00ml标准中间混合液，每组样品各测6次，计算其相对标准偏差和加标回收率，结果见表1。

表1 实际样品测定结果（n＝6）

由表1可见，4组样品溶液测定的结果相对标准偏差均＜6%，重现性较好，甲酸加标回收率为95.5%～104.2%；乙酸加标回收率为94.0%～105.8%；丙酸加标回收率为93.5%～103.8%。实验表明离子色谱法测定这三种酸具有良好的准确度和精密度，符合分析测试质量控制要求。

3 结论

用离子色谱法同时测定化工废水中甲酸、乙酸和丙酸，方法的精密度好，灵敏度高，相对标准偏差均＜6%，有较好的线性关系。本方法分析时间短，在测定甲酸、乙酸和丙酸同时还能分析废水中其他无机阴离子，减少了分析人员的工作量，提高了工作效率。

［1］张健，赵淑岚.工作场所空气中乙酸的毛细管气相色谱测定法［J］.环境与健康杂志，2010，27（11）：1015－1016.

［2］熊合中，李昌.工业冰乙酸中甲酸含量的测定—气相色谱法［J］.化工标准化与质量监督，1999，（5）：24－26.

［3］国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法 （第4版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2002.

［4］HJ168－2010，环境监测分析方法标准制修订技术导则［S］.

M easurement of Form ic Acid，Acetic Acid，and Propionic Acid in Chem icalW astewater by Ion Chromatography

DENG Li－qun
（Hengyang Environmental Monitoring Station，Hengyang Hunan 421000 China）

Themethod of testing formic acid，acetic acid，and propionic acid was established using ion chromatography.The standard recovery rates of formic acid，acetic acid，and propionic acid were 95.5%～104.2%，94.0%～105.8%，and 93.5%～103.8%respectively.The method is simple，flexible，reliable，and prompt with fewer reagents than ordinary methods.It doesn＇t need any pretreatment either.

ion chromatography；chemicalwastewater；formic acid；acetic acid；propionic acid；measurement

X83

A

1673－9655（2014）06－0092－02

2014－01－06

邓立群 （1977－），男，湖南省衡阳市人，汉族，湖南省衡阳市环境监测站工程师，本科，从事环境监测与管理工作。