离子色谱测定工厂循环水中的Ｆ－、Ｃｌ－、ＳＯ４2－ 含量

张小军

（韶关冶炼厂，广东韶关 512024）

离子色谱测定工厂循环水中的Ｆ－、Ｃｌ－、ＳＯ４2－ 含量

张小军

（韶关冶炼厂，广东韶关 512024）

建立了同时测定循环水中F－、Cl－、的离子色谱法，与工厂原测定方法相比较，该方法节省了大量的人力、物力，并且测定更加快捷，精密度更好，回收率高，检出限低，达到了工厂环境预警监测方案中的测定要求。

离子色谱；F－；Cl－；SO24－；检出限；回收率；精密度

韶关冶炼厂在分析检测中，F－原来的测定方法是离子选择电极法［1］，Cl－的测定方法是氯化银沉淀比色法［2］的测定方法是硫酸钡沉淀比色法［3］，而离子选择电极法和比色法都较烦琐，并且比色法的测定结果因人而异，准确性较差。离子色谱法具有快速方便、灵敏度高、选择性好、可同时分析多种离子化合物的特点。

1 试验部分

1.1 主要试剂

1.淋洗使用液：分别称取1 g碳酸钠和0.135 g碳酸氢钠（均已在105℃烘干2 h，干燥器中放冷），溶解于水中，移入2 000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液碳酸钠浓度为0.004 5mol／L，碳酸氢钠浓度为0.000 8 mol／L。

2.氟离子标准贮备液：称取2.210 0 g氟化钠（均已在105℃烘干2 h，干燥器中放冷）溶于水，移入1 000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。贮存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏。此溶液氟离子浓度为1 000.0 mg／L。

3.氯离子标准贮备液：称取1.648 5 g氯化钠（均已在105℃烘干2 h，干燥器中放冷）溶于水，移入1 000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。贮存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏。此溶液氯离子浓度为1 000.0 mg／L。

4.硫酸根离子标准贮备液：称取1.814 2 g硫酸钾（均已在105℃烘干2 h，干燥器中放冷）溶于水，移入1 000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。贮存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏。此溶液硫酸根离子浓度为1 000.0 mg／L。

5.混合标准使用液：移取氟离子标准贮备液（2）5.0 mL、氯离子标准贮备液（3）20.0 mL、硫酸根离子标准贮备液（4）20.0 mL于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液中氟离子浓度为50.0 mg／L，氯离子和硫酸根离子浓度为200.0 mg／L。

6.吸附树脂（0.282～0.147 mm）净化：用丙酮浸泡吸附树脂24 h，抽干后用甲醇盐酸溶液（1＋1）浸泡4 h，过滤后用甲醇洗涤，再用去离子水洗至无氯离子。

7.阳离子交换树脂（0.147～0.074 mm）净化：用甲醇浸泡阳离子交换树脂24 h，抽干后用5%盐酸溶液浸泡4 h，然后用去离子水洗至无氯离子。

1.2 仪器与设备

1.ICS－600离子色谱仪。

2.微孔滤膜过滤器。

3.预处理柱：预处理柱管内径为6 mm，上层填充吸附树脂（约30 mm高），下层填充阳离子交换树脂（约50 mm高）。

1.3 试验方法

1.样品先干过滤，然后对滤液进行适度稀释，稀释后的溶液流过装有吸附树脂和阳离子交换树脂的预处理柱后，再经微孔滤膜过滤器上机测定。

2.色谱条件，淋洗液浓度：碳酸钠0.004 5 mol／L－碳酸氢钠0.000 8 mol／L；进样量：25μL；淋洗液流速：1.0 mL／min。

3.标准曲线的绘制：移取混合标准使用液（5）0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此标准溶液氟离子浓度为0.00 mg／L、0.25 mg／L、0.50 mg／L、1.00 mg／L、2.50 mg／L，氯离子和硫酸根离子浓度为0.00 mg／L、1.00 mg／L、2.00 mg／L、4.00 mg／L、10.00 mg／L，以浓度为横坐标、峰面积为纵坐标绘制工作曲线，见表1。

表1 F－、Cl－、线性回归方程及相关系数R

表1 F－、Cl－、线性回归方程及相关系数R

分析项目线性回归方程相关系数R＋6E－0.5 0.999 9 Cl－y＝0.390 9x－0.015 0.999 7 SO2－F－y＝0.522 3x 4 y＝0.282 8x＋0.012 2 0.999 9

2 结果与讨论

2.1 试样处理方式的选择

对样品进行干过滤是因为样品中有颗粒状物质并且浑浊，会影响分离柱的分离效率，因此需过滤。

稀释样品是为了使样品与标样浓度匹配，以免含量过高超出电导检测器量程而损坏仪器。

样品过预处理柱是为了去除样品中所包含的有可能损坏仪器或者影响分离柱和抑制器性能的重金属离子、有机大分子。

2.2 淋洗液流速的选择

在相同的淋洗液浓度下，只改变淋洗液流速，观察各离子的保留时间和峰高、峰面积，结果见表2。

表2 淋洗液流速的影响

试验结果表2表明，改变淋洗液流速不仅可改变被测离子的保留时间，还可调整改变水负峰的位置，相同浓度的阴离子色谱峰信号是随淋洗液流速降低使保留时间增大而峰高及峰面积都增大。

因此为确保较强的色谱峰信号选择淋洗液流速为1.00 mL／min。

3 精密度试验

按试验方法同时取11份试样进行测定，其精密度结果见表3。

表3 精密度结果

表3结果表明本方法测定结果稳定性好，RSD＜ 3%，符合《韶关冶炼厂二粗炼系统过渡性复产环境预警监测方案》的要求。

4 回收率试验

在1＃、2＃样品中加入不同含量的标准溶液，按试验方法测定标准回收率，测定结果见表4。

表4 回收率结果

试验结果表明，应用本方法来测定循环水中氟的标准回收率在98.0%～102.0%之间，氯的标准回收率在98.0%～102.4%之间，硫酸根的标准回收率在94.2%～103.2%之间，方法的标准回收率较为理想。

5 检出限试验

按试验方法对F－、Cl－、SO2－4进行检出限试验，结果见表5。

表5 检出限结果

试验结果表明，应用本方法来测定循环水中氟的检出限为0.004 7 mg／L，氯的检出限为0.007 8 mg／L，硫酸根的检出限为0.021 mg／L，方法的检出限低，可以满足检测需求。

6 结 论

试验说明离子色谱法测定工厂循环水中的F－、Cl－、含量具有快速方便、灵敏度高、选择性好的特点，精密度和准确度很好，检出限低，能够达到《韶关冶炼厂二粗炼系统过渡性复产环境预警监测方案》中的检测要求。

［1］ 李晓理，王敬业，李锡凯.离子选择电极法测定饮用水氟含量［J］.当代化工，2004，33（5）：308－310.

［2］ 张光学，解红伟.浊度法快速测定水中氯离子［J］.湖北科技学院学报，2006，26（6）：117－118.

［3］ 邱勋鹏，黄承玲，鄢建平.间接光度法测定水和废水中硫酸盐［J］.理化检验－化学手册，2003，39（12）：711－712.

Ion Chromatography Measure Fluorine，Chlorine and Sulfate in Circulating W ater

ZHANG Xiao-jun
（Shaoguan Smelter，Shaoguan 512024，China）

This paper established amethod for determination of fluorine，chlorine and sulfate in circulating water by Ion Chromatography.Compared with factory original datermination method，themethod saved a lot ofmanpower and material resources，and determination ismore quickly，themethod has high precision，high recovery and low detection limit.Themethod meets the requirements of factory environmentalmonitoring program.

ion chromatography；fluorine；chlorine；sulfate；detection limit；recovery；precision

TG115.3＋3

A

1003－5540（2017）01－0075－03

2016－11－12

张小军（1981－），男，工程师，主要从事冶金工业分析工作。