离子色谱法测定饮用水中6种阴离子

张彩凤

(浙江捷岛检测科技有限公司，杭州 310030)

离子色谱法测定饮用水中6种阴离子

张彩凤

(浙江捷岛检测科技有限公司，杭州 310030)

建立生活饮用水中F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–6种阴离子的离子色谱检测法。采用戴安DX–120型离子色谱仪及IonPac AS9–HC (250 mm×4.0 mm)阴离子交换柱，以5.0 mmoL／L Na2CO3–0.6 mmoL／L NaHCO3溶液为淋洗液，流量为1.2 mL／min。6种阴离子的质量浓度与其色谱峰面积呈良好的线性关系，相关系数为0.999 3～0.999 8，检出限为0.026 4～0.741 4 μg／mL(S／N=3)。水样的加标回收率为91.3%～110.0%，测定结果的相对标准偏差为1.65%～3.07%(n=6)。该方法具有操作简单，选择性、准确性好等优点，能够满足饮用水中F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–6种阴离子的测定要求。

离子色谱法；饮用水；阴离子

饮用水是人类生存不可缺少的物质，国家对饮用水中的阴离子种类及其含量都有一定的要求［1–2］。饮用水中的不同阴离子对人体的作用各不相同，长期饮用含氟高于1.0 mg／L的水，易犯氟斑牙病，饮用氟浓度大于2.0 mg／L的水可能会导致儿童肝损害［3］；水中少量的硫酸盐对人体健康无影响，超过250 mg／L的硫酸盐则会有止泻作用［4］。因此对水中阴离子的监测十分重要。

生活饮用水中F–，Cl–，PO43–，SO42–等阴离子的传统检测方法通常有离子选择电极法［5–6］、容量法［7–8］、比色法［9–10］、分光光度法［11–12］等，传统的检测方法步骤繁琐，操作复杂，检测周期长，工作量大，检测结果受人员操作、实验室条件及离子间相互干扰的影响较大。近年来，有关水中微量阴离子的离子色谱测定法已有较多的研究报道［13–17］，但水中PO33–离子的检测方法还较少。笔者采用离子色谱法定性检测饮用水中F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–等6种阴离子，并建立了6种阴离子的定量分析方法。该方法具有操作简单，选择性、准确性好等优点，能够满足饮用水中阴离子的测定。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

离子色谱仪：DX–120型，附ASRS 300 4 mm抑制器和电导检测器，美国戴安公司；

色谱化学工作站：N2000型，赛智科技(杭州)有限公司；

移液枪：20～200 μL，美国赛默飞世尔科技(中国)有限公司；

电子分析天平：感量为0.1 mg，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；

纯水器：RO DI型，上海和泰仪器有限公司；

氟离子、氯离子、磷酸根离子、硫酸根离子标准溶液：质量浓度均为1 000 μg／mL，美国o2 si公司；

亚磷酸、亚硫酸钠：纯度均为99.0%，阿拉丁试剂(上海)有限公司；

无水碳酸钠：优级纯，阿拉丁试剂(上海)有限公司；

无水碳酸氢钠：分析纯，阿拉丁试剂(上海)有限公司；

甲醛：37%～40%，成都科龙化工试剂有限公司；

实验用水为去离子水。

1.2 色谱条件

阴 离 子 分 析 柱：IonPac AS9–HC型 (250 mm×4.0 mm，美国戴安公司)；阴离子保护柱IonPac AG9–HC型(50 mm×4.0 mm，美国戴安公司)；流动相：5.0 mmoL／L Na2CO3–0.6 mmoL／L NaHCO3溶液；流量：1.2 mL／min；进样体积：25 μL；抑制电流：55 mA。

1.3 溶液制备

氟离子储备液：100 μg／mL，移取1 mL 1 000 μg／mL的氟离子标准溶液于10 mL容量瓶中，用去离子水定容至标线，摇匀。

亚磷酸根储备液：1 000 μg／mL，准确称取亚磷酸(在干燥器中平衡24 h) 0.052 4 g(精确至0.1 mg)于50 mL容量瓶中，用去离子水溶解后加入50 μL甲醛［17］，定容至标线，摇匀。

亚硫酸根储备液：1 000 μg／mL，准确称取亚硫酸钠(在干燥器中平衡24 h) 0.078 7 g(精确至0.1 mg)于50 mL容量瓶中，用去离子水溶解后加入50 μL甲醛［17］，定容至标线，摇匀。

6种阴离子系列混合标准工作溶液：分别移取100 μg／mL的F–标准储备液、1 000 μg／mL的Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–标准溶液，按表1用去离子水稀释配制5种系列混合标准工作溶液，定容。

表1 6种标准工作溶液的离子浓度 μg／mL

样品溶液：取某小区饮用水样品，经0.22 μm滤膜过滤去除悬浮物。

1.4 实验步骤

定性分析：分别取F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–标准溶液进样，根据保留时间定性，出峰顺序为F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–。

定量分析：以标准工作溶液的质量浓度为横坐标，色谱峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线，对样品进行外标法定量。

2 结果与讨论

2.1 淋洗液浓度的选择

实验考察了淋洗液中碳酸钠溶液浓度对各离子保留时间、基线漂移及噪声的影响，发现随着碳酸钠溶液浓度增加，各离子的保留时间缩短，但基线本底升高，漂移增加。当碳酸钠溶液的浓度增大到8.0 mmoL／L Na2CO3时，抑制器的抑制作用失效。当碳酸钠溶液的浓度降低时，硫酸根离子的保留时间过长。当淋洗液为5.0 mmoL／L Na2CO3–0.6 mmoL／L NaHCO3时，各组分的分离效果最佳。

2.2 淋洗液流量的选择

实验考查了淋洗液流量对各组分分析效果的影响，当淋洗液流量降至1.0 m L／min时，硫酸根离子的保留时间约为30 min，当流量增至1.5 mL／min时，系统压力增大且压力不稳，综合各组分分析情况确定淋洗液流量为1.2 mL／min。

6种阴离子标准溶液的色谱图见图1，6种阴离子加标水样的色谱图见图2。

图1 6种阴离子标准溶液的色谱图

图2 6种阴离子加标水样的色谱图

2.3 线性方程和检出限

在1.2色谱条件下，对6种阴离子F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–不同浓度的混合标准工作溶液进行测定，对各离子的质量浓度x(μg／mL)和色谱峰面积y进行线性回归，得线性方程及相关系数。用3倍噪声(S／N=3)对应的溶液浓度表示待测组分的方法检出限，6种阴离子的线性范围、线性方程、相关系数及检出限见表2。由表2可知，6种阴离子的检出限在0.026 4～0.741 4 μg／mL之间。

表2 6种阴离子的线性回归方程

2.4 精密度试验

采集某小区饮用水，添加一定量的6种阴离子标准溶液，处理后在1.2色谱条件下测定，结果见表3。由表3可知，6种阴离子测定结果的相对标准偏差为1.65%～3.07%，表明本法测量精密度较高。

表3 精密度试验结果

2.5 加标回收试验

采集某小区饮用水，经处理后，在1.2色谱条件下测定，然后添加一定量的标准溶液，测定后计算各离子的加标回收率，结果见表4。

表4 6种阴离子的加标回收试验结果

续表4

由表4可知，6种阴离子加标回收率为91.3%～110.0%，表明本法测量结果准确度较高。

3 结语

用离子色谱法测定饮用水中F–，Cl–，PO33–， PO43–，SO32–，SO42–6种阴离子，定量线性、检测限、精密度及加标回收率均满足GBT 5749–2006，GBT 5750.5–2006的检测要求。

［1］GB／T 5749–2006 生活饮用水卫生标准［S］.

［2］GB／T 5750.5–2006 生活饮用水标准检验方法 无机非金属指标［S］.

［3］丁浩敏，刘俊玲，夏涛，等.饮水氟浓度与儿童肝损害的剂量–效应关系［J］.环境与健康杂志，2005，22(4): 243–245.

［4］王渊龙，夏永军，侯建平，等.离子色谱法测定饮用水中的8种阴离子［J］.现代食品科技，2012，28(9): 1 212–1 214.

［5］郑和辉，林少彬，井海宁，等.离子选择电极法和离子色谱法测定水中氟化物的比较［J］.环境与健康杂志，2003，20(1): 37–39.

［6］付志军，罗桂娟，李雅妍，等.离子选择电极法测定水中氯化物［J］.环境监测管理和技术，2014，26(1): 49–52.

［7］盛丽娜，林华影，李一丹，等.容量法和离子色谱法测定水中氯化物［J］.职业与健康，2007，23(24): 2 269–2 290.

［8］张春红，蔡足根. EDTA–Ba容量法快速测定地下水中硫酸根［J］.广州化工，2014，42(18): 161–162，191.

［9］余涛.硝酸银比浊法测定饮用水中微量氯化物［J］.实用预防医学，2009，16(6): 1 926–1 927.

［10］王永根.比浊法测定饮用水中硫酸根盐的改进［J］.浙江预防医学，2007，19(6): 102.

［11］徐应兴，魏燕，陈红梅. Fe3+磺基水杨酸显色分光光度法测定水中氟含量［J］.清洗世界，2010，26(7): 26–28.

［12］杨继志，鲁欣，徐红，等.共沉淀富集分光光度法测定脱盐水中微量氯离子［J］.理化检验：化学分册，2012，48(增刊): 94–96.

［13］袁国新.离子色谱法测定自来水中四种阴离子［J］.环境科学与管理，2012，37(12): 102–104.

［14］宋小卫，高立红，史亚利，等.高压离子色谱法快速测定饮用水中7种无机阴离子［J］.色谱，2016，34(10): 968–971.

［15］林华影，盛丽娜，李一丹，等.离子色谱法测定生活饮用水中12种阴离子［J］.中国卫生检验杂志，2009，19(10): 2 289–2 290.

［16］李红敏，赵爽，王静.离子色谱法同时测定饮用水中7种无机阴离子［J］.农产品加工，2015(5): 38–40.

［17］HJ 84–2016 水质 无机阴离子(F–，Cl–，NO2–，Br–，NO3–，PO43–，SO32–，SO42–)的测定 离子色谱法［S］.

Detection of Six Anions by Ion Chromatography in Drinking Water

Zhang Caifeng
(Zhejiang Jiedao Detection Technology Co.， Ltd.， Hangzhou 310030， China)

A new method was developed for the determination of six anions (F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–，SO42–) in drinking water by ion chromatography. Diane DX–120 ion chromatograph and IonPac AS9–HC (250 mm×4.0 mm) anion exchang column were used and 5.0 mmol／L Na2CO3–0.6 mmoL／L NaHCO3solution was used as the mobile phase with the flow rate of 1.2 mL／min. The mass concentration of six anions has good linear relationgs with the chromatographic peak area， and the correlation coefficients were 0.999 3–0.999 8, the detection limits of the analytes ranged from 0.026 4 to 0.741 4 μg／mL(S／N=3). The recoveries of the six anions in dringing water ranged from 91.3% to 110.0% with RSDs of 1.65%–3.07%(n=6). The method is simple，good selectivity，accurate，reliable and suitable for the detemination of six abions of F–，Cl–，PO33–，PO43–，SO32–and SO42–in drinking water.

ion chromatography; drinking water; anion

O657.7

A

1008–6145(2017)03–0061–03

联系人：张彩凤；E-mail: 172341474@qq.com

2017–03–11

10.3969／j.issn.1008–6145.2017.03.014