离子色谱法测定钻井废水中的Cl－、Br－

仇黎萍 陈世宏 范佳琳 向晓洁

（中国石油川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院）

离子色谱法测定钻井废水中的Cl－、Br－

仇黎萍 陈世宏 范佳琳 向晓洁

（中国石油川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院）

利用离子色谱法测定钻井废水中的Cl－、Br－，实验结果表明，该方法能准确分析测定样品中的Cl－和Br－，相对标准偏差小于2%。同时该方法降低了干扰因素的影响，缩短了分析时间，提高了工作效率，能对钻井废水中的Cl－和Br－进行有效的分离，样品的加标回收率达到87%～109%，能准确测定Cl－和Br－。同时与硝酸银滴定法测定钻井废水中的Cl－相比较，当样品中Br－含量小于Cl－和Br－总含量的10%时，两种方法测定Cl－含量的相对偏差小于5%。

离子色谱法；钻井废水；Cl－；Br－；测定

0 引 言

目前，测定钻井废水中的Cl－的常用方法为硝酸银滴定法，钻井废水色度高，悬浮物含量大，导致预处理过程复杂，色度的干扰对滴定终点的判断影响很大，容易导致测定结果不准确。如果钻井废水中含有Br－，则以目前的预处理手段很难消除Br－对测定Cl－产生的正干扰，从而导致测定的结果往往是Cl－与Br－的和量。离子色谱法是根据离子交换的原理，应用薄壳型离子色谱柱快速分离多种离子，由串联在分离柱后的自再生抑制器去除淋洗液中的强电解质以扣除空白电导值，再用电导检测器连续检测流出液的电导值，得到各种离子的色谱峰，达到分离、定性、定量分析一次完成的目的［1-2］。离子色谱法操作过程简单、快速、方便，测定结果准确可靠，用离子色谱法可以准确测定钻井废水中的Cl－、Br－［3］。

1 实 验

1.1 仪器与试剂

PIC-10型离子色谱仪；YSA8型阴离子分离柱。

氯标准储备液：称取基准NaCl在500℃灼烧30min后置于干燥器中冷却，称取1.6485g用水溶解，稀释至1000mL，浓度（Cl－）＝1.0mg／mL。

溴标准储备液：称取1.4892g已于105℃烘干2h的KBr，用水溶解并稀至1000mL，浓度（Br－）＝1mg／mL。

阴离子淋洗储备液：0.24moL／LNa2CO3，准确称取25.4gNa2CO3，用水溶解并定容至1000mL； 0.30moL／LNaHCO3，准确称取25.5gNaHCO3，用水溶解并定容至1000mL。

阴离子淋洗液：取8mLNa2CO3溶液和6mL NaHCO3溶液置于1000mL容量瓶中定容。

试验所用药品均为分析纯以上；试验用水为去离子水。

1.2 色谱条件

淋洗液为Na2CO3∶NaHCO3＝4∶3（体积比）混合液；淋洗液流速为1.3mL／min；进样量100μL；抑制电流50mA；恒流泵最高压力30MPa，最低压力0。

1.3 样品处理

由于钻井废水悬浮物含量高，色度高，有机物含量大，直接进样分析将堵塞及损害阴离子色谱分析柱，故分析前应将水样进行预处理。取钻井废水水样适量用去离子水稀释到合适浓度，将水样经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过C18柱去除有机物的干扰，然后取适量样品进样分析［4-5］。

2 结果与讨论

2.1 线性方程及相关系数

配制一系列Cl－、Br－的标准溶液，Cl－的浓度分别为0，1.00，3.00，6.00，12.00，18.00mg／L，Br－的浓度分别为0，0.20，0.50，1.00，2.00，5.00mg／L。在离子色谱工作条件下，测定Cl－、Br－的标准溶液，得到Cl－、Br－标准曲线见图1。可见，在所测定范围内，Cl－、Br－的浓度与峰面积呈较好的线性关系，相关系数均大于0.999。

图1 Cl－、Br－标准曲线

2.2 方法准确度与精密度

对Cl－（编号201828）、Br－（编号205404）标样，平行测定5次，结果见表1。结果表明本分析系统能准确测定样品中的Cl－、Br－，并且有很好的重现性，准确度与精密度均满足质控的要求。

表1 测定Cl－、Br－的准确度与精密度

2.3 样品回收率的测定

对钻井废水进行预处理后采用离子色谱法分析水样中Cl－、Br－的含量，并用从环境保护部标准样品研究所购买的标样进行加标回收率的测定，钻井废水中Cl－、Br－的测定与加标回收率，钻井废水中Cl－、Br－的测定与加标回收率见表2［6-7］。

表2 钻井废水中Cl－、Br－的测定与加标回收率

由表2可知，钻井废水的加标回收率在87.3%～109%。

2.4 与硝酸银滴定法的比较

现目前测定钻井废水中Cl－的含量通常使用硝酸银滴定法，而样品预处理的方法只能去除钻井废水中大量的悬浮物、硫化物及有机物等，并不能有效去除Br－的干扰，如果钻井废水中含有Br－，则Br－将对分析测定Cl－含量产生正干扰，虽然对样品进行加标回收率的测定，结果显示回收率能达到90%～105%，达到质控要求，但实际上并不能因此判断Cl－分析测定的准确性。离子色谱法根据不同的出峰时间及峰面积能准确的分析测定Cl－和Br－的含量，某钻井废水Cl－、Br－含量见图2。

用离子色谱法与硝酸银滴定法分别测定钻井废水中的Cl－、Br－的含量，两种方法的测定结果对比，见表3。

图2 某钻井废水Cl－、Br－含量的谱图

表3 离子色谱法与硝酸银滴定法测定Cl－、Br－含量的比较

由表3可看出，当钻井废水中Br－含量较高时，硝酸银滴定法分析测定Cl－含量将存在较大误差。

3 结 论

钻井废水经过稀释后，分别通过0.22μm微孔滤膜过滤去除颗粒物，再通过C18柱去除有机物的干扰后，用Na2CO3∶NaHCO3＝4∶3混合液作为淋洗液，利用离子色谱仪分析测定样品中的Cl－、Br－含量，结果准确，精密度及加标回收率达到质控的要求。同时将该方法和硝酸银滴定法进行对比，实验结果表明，当钻井废水中Br－含量大于Cl－、Br－总含量的10%时，用硝酸银滴定法测定Cl－含量存在较大误差，而离子色谱法能有效分离Cl－、Br－。

［1］ 牟世芬，刘克纳.离子色谱方法及应用［M］.北京：化学工业出版社，2000.

［2］ 丁晓静，牟世芬.离子色谱中的样品前处理技术［J］.环境化学，2001，20（5）：507.

［3］ 时艳，李东雷，刘玺祥，等.离子色谱法测定土壤中氯、溴［J］.吉林地质，2004，23（4）：101-105.

［4］ 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2002.

［5］ 王少明，荀其宁，许峰.离子色谱分析的样品前处理方法［J］.化学分析计量，2005，14（4）：59-62.

［6］ 翟家骥.离子色谱技术在污水监测中的应用和发展趋势［J］.化学分析计量，2010，19（1）：87-90.

［7］ 陈刚，张洪翼.离子色谱法测定盐卤水中溴离子试验［J］.现代农业科技，2010，12（3）：17-18.

j.issn.1005-3158.2015.02.016

1005-3158（2015）02-0051-03

2014-08-20）（编辑 李娟）

仇黎萍，1999年毕业于江汉石油学院环境工程专业，现为中国石油川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院环境监测中心环境监测室主任，主要从事环境水、气、声等监测分析及职业病防治检测方面的研究工作。通信地址：重庆市江北区大石坝大庆村红石支路重庆环境监测所，400021