离子色谱法同时检测11种阴离子的方法验证

林育琳 潘露华 吕跃进 黄锦炽 黄惠燕

（开平市供水集团有限公司，广东开平 529300）

消毒剂对水源水和生活饮用水中的藻类、细菌、病毒、病原体的灭活至关重要，当前没有一种消毒剂对人体是完全没有毒性的。所以应对消毒副产物进行含量的监测，控制在国家允许的范围内。对消毒副产物含量的测定，目前普遍采用离子色谱法。不同消毒副产物测定采用的色谱条件不一样，已有大量的文献介绍消毒副产物和各种阴离子的检测方法，但是需要复杂的色谱条件和对样品的前处理。本实验采用离子色谱Metrosep A Supp 7阴离子分析柱（250×4.0mm）对4种消毒副产物和7种阴离子同时进行测定，免去繁杂的样品前处理，直接进样。此方法灵敏度高，重复性好，可满足测定饮用水中μg/mL数量级的要求。[1]

1.实验部分

1.1 仪器与色谱条件

仪器：离子色谱仪（瑞士万通公司生产），IC Net Version 2.3色谱工作站，自动再生抑制器；

色谱柱：Metrosep A Supp 7 阴离子分析柱（250×4.0mm）；

保护柱：Metrosep A Supp 5 Guard/4.0；定量环：100μL；流速：0.8mL/min；

淋洗液：3.6mmol/L无水碳酸钠（优级纯）；再生液：0.5%硫酸溶液。

1.2 标准储备液的来源

F-、ClO2-、BrO3-、NO2-、Br-、ClO3-、DCAA、NO3-、PO4-标准储备液购自于北京北方伟业计量技术研究院；Cl-、SO42-标准储备液购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。实验中使用的纯水均为超纯水（电阻率为18.2MΩ·cm）。

1.2.1 标准曲线样品的制备

表1 中间液样品的制备

表2 标准曲线样品的制备

各中间液按上表用移液枪吸取相应的体积定容到100.0mL的干燥容量瓶中，用超纯水定容。

表3 标准曲线样品浓度

样品制备完成后，用封口膜密封好中间液和标准曲线样品放置在冰箱冷藏待用。

1.3 柱温箱温度与分离度的关系

图1 柱温箱：45℃，离子色谱柱的压力为12.6MPa

图2 柱温箱：50℃，离子色谱柱的压力为11.9MPa

图3 柱温箱：55℃，压力为11.5MPa

当柱温箱为45℃时，溴化物和氯酸盐的峰重合在一起，分离度很差，通过修改柱温箱温度，其他色谱条件不变的状态下，得出当柱温箱温度为55℃时，溴化物，氯酸盐，二氯乙酸的分离度符合要求，压力为11.5MPa，分析时间延长为34min。

1.4 线性方程

取1.2.1制备的标准曲线样品STD-1～STD-5，在柱温箱为55℃的色谱条件下，进行样品分析与数据收集。

图4 STD-1

以各离子峰面积Y与各离子的质量浓度X建立起线性回归方程。

表4 线性回归方程

1.5 最小检出限

式中：

Cmin——最小检出限，μg/mL ；

HN——基线噪音值峰值，μS；

c——标准溶液浓度，μg/mL；

H——标准溶液色谱峰高，μS；

V——进样体积，μL。

表5 各离子最小检出限

1.6 重复性试验

取1.2.1制备的标准曲线样品STD-3，连续进样6次，对11种离子进行数据的采集与分析。如表6。

表6 11种离子进行数据的采集与分析

1.7 加标回收试验

通常加入标准物质的量应与待测物质的浓度水平接近。加标量一般为样品含量的0.5～2倍，在任何情况下，加标量不得大于待测物质含量的3倍，加标后的测定值不应超出方法测量浓度的90%。[2]

表7 11种离子加标回收率

取南楼水厂出厂水为原水样进行进样，确定水样中离子的种类与含量。再根据结果确定加标物质浓度，取1.2.1的中间液样品为加标溶液进行加标回收试验。

式中：

P——回收率，%，μg/mL；

Ca——加标水样浓度，μg/mL；

Va——加标水样体积，mL

Cb——原水样浓度，μg/mL；

Vb——原水样体积，mL

C0——加入标准浓度，μg/mL；

V0——加入标准体积，mL。

11种离子加标回收率见下表，氟化物，亚氯酸盐，溴酸盐，氯化物，亚硝酸盐，溴化物，氯酸盐，二氯乙酸，硝酸盐，磷酸盐，硫酸盐的加标回收率在85.3%～109.1%之间。

2.结论

调整柱温箱温度，使Metrosep A Supp 7阴离子分析柱（250×4.0mm）对于Br-、ClO3-、DCAA，达到更好的分离度，对此色谱条件下测定11种阴离子（F-，ClO2-，BrO3-，Cl-，NO2-，Br-，ClO3-，DCAA，，NO3-，PO4-，SO42-）含量的方法验证，结果符合设计要求，此方法方便快捷，灵敏度高，重复性好。