利用离子色谱法测定饮用水中十种无机阴离子
主要介绍：水中的无机阴离子种类繁多，较常检测的有F—、ClO2—、BrO3—、CL—、NO2—、Br—、ClO3—、NO3—、PO43—、SO42—等10种，测定的方法也多样，大多有电极法、容量法、分光光度法等，各种离子的测定方法各不相同，且操作繁琐，尤其是不能同时测定，本文研究离子色谱法同时测定上述10种无机阴离子，可直接过滤进样，具有操作简便、稳定性好，准确度、灵敏度高等特点，取得了令人满意的结果。
[目的]建立能同时测定水样中F—、ClO2—、BrO3—、Cl—、NO2—、Br—、ClO3—、NO3—、PO43—、SO42—等十种无机阴离子的方法。
[方法]采用离子色谱法，选用IonPacAS9分离柱，9.0mmol/LNaHCO3为淋洗液，水样经沉淀脱色后，过滤进样分析。
[结果]能简便、快速、有效地分离检测水中的十种无机阴离子。方法的相关性好（r＞0.9991），线性范围广、检出限低（0.013～0.092mg/L），RSD＜2.28%，样品加标回收率94.0～103.0%。同时对测定的酸碱度、共存非测定离子、相邻离子间等干扰因素进行研究，确保测定的准确性，结果令人满意。
[结论]本法干扰小、灵敏度高、结果准确、操作简便，对多种水样���应性好，适合水中十种无机阴离子的同时检测分析。
材料与方法
1.1仪器Dionex-320型离子色谱仪，Chromeleon6.40色谱工作站，IonPacAS9分离柱，IonPacAG9保护柱，ASRS-ULTRA4-mm抑制器，电导检测器。800型离心机，0.45μm微孔滤膜。
1.2试剂NaF、NaClO2、NaBrO3、NaCl、NaNO2、NaBr、NaCLO3、NaNO3、Na3PO4、Na2SO4均为优级纯，标准储备液及使用液用纯水配置，实验用水电导率＜0.5μS.cm-1。
1.3色谱条件淋洗液：9.0mmol/LNaHCO3，淋洗液流速：1.0ml/min（6min）→1.2ml/min（6min）→1.4ml/min（6min）→1.6ml/min（6min），总计分析时间：24min，抑制电流50mA，进样量25μl。以保留时间定性，峰面积外标法定量。
1.4标准曲线的绘制
分别取NaF、NaClO2、NaBrO3、NaCl、NaNO2、NaBr、NaClO3、NaNO3、Na3PO4、Na2SO4等标准溶液，按阴离子质量浓度比为1∶2∶4∶1∶3∶5∶5∶5∶8∶6的比例混合，配置不同浓度梯度的混合标准溶液，以纯水定容。按不同浓度分别进样，以峰面积—浓度分别绘制各组份的标准曲线。
1.5样品处理
澄清无色的生活饮用水、瓶装饮用水等可直接进样。若水样有颜色或浑浊，可经离心机离心沉淀后，过0.45μm一次性滤膜，进样测定。
1.6色谱分离情况
标准溶液色谱分离情况见图1。其中各组份浓度分别为：F—5mg/L、ClO2—10mg/L、BrO3—20mg/L、Cl—5mg/L、NO2—15mg/L、Br—25mg/L、ClO3—25mg/L、NO3—25mg/L、PO43—40mg/L、SO42—30mg/L。
1、F—，2、ClO2—，3、BrO3—，4、Cl—，5、NO2—，6、Br—，7、ClO3—，8、NO3—，9、PO43—，10、SO42—
2结果与讨论
2.1仪器条件的选择
化学抑制型电导检测中，用于阴离子分析的淋洗液通常为弱酸的盐，一般情况下只要这种弱酸在pH＞8时能以阴离子形式存在，其阴离子对固定相具有适当亲和力，这种弱酸的盐就可作为淋洗液。淋洗液的pKa越大，在洗脱中它的离子型与质子化酸型的比值越小，洗脱液的背景电导越低，但淋洗液越容易吸收空气中的CO2，使得淋洗强度改变和引起基线漂移[1]。本文采用固定流速，分别用7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0mmol/LNaHCO3等度洗脱做分离实验，结果表明，淋洗液浓度越高，保留时间越短，组份的分离越不理想，基线漂移及噪音也相对增大。但淋洗液浓度越高，组份出峰的峰形越尖锐，为在较短的时间内获得*佳的分离效果，本文采用9.0mmol/LNaHCO3做淋洗液，采用程序流量1.0mL/min（6min）→1.2mL/min（6min）→1.4mL/min（6min）→1.6mL/min（6min），能有效地缩短分析时间。
2.2方法的线性及检出限
分别配置不同浓度的10种阴离子混合标准溶液，在上述实验条件下找出它们的线性范围，并绘制标准曲线。分别测定标准和空白样品的峰面积（A）和响应值，求算出标准曲线斜率S及空白样品连续11次进样响应值的标准差SA，根据公式QL=3SA/S[2]，计算各组份的检出限（见表1）。结果表明，方法的线性范围广，相关性好，检出限低。
2.3方法的精密度和回收率
配置一混合标准溶液，同一水样连续进样8次，做精密度实验。选择不同水质的水样10份，在测出其基础值后，添加一定浓度的混合标准溶液与样品同样处理，分别进样8次，做回收率实验（见表2）。结果表明水样的精密度RSD为1.64～2.28%，平均回收率94.0～103.0%，精密度和准确度都很好。
表110种阴离子的线性范围和检出限
组份线性
范围
（mg/L）相关
系数
（r）线性方程检出限
（mg/L）
F—0～1000.9999A=0.0086 0.1542C0.0126
ClO2—0～2000.9992A=0.0108 0.1426C0.0242
BrO3—0～4000.9994A=0.0122 0.1187C0.0491
Cl—0～1000.9997A=0.0093 0.1485C0.0164
NO2—0～3000.9998A=0.0117 0.1306C0.0412
Br—0～5000.9993A=0.0208 0.1021C0.0626
ClO3—0～5000.9995A=0.0216 0.0982C0.0713
NO3—0～5000.9998A=0.0224 0.0976C0.0804
PO43—0～8000.9991A=0.0239 0.0824C0.0917
SO42—0～6000.9996A=0.0218 0.0917C0.0725
表210种阴离子的精密度和回收率
组份精密度（n=8）准确度
±s（mg/L）RSD%基础值±s（mg/L）标准添加值（mg/L）测定值±s（mg/L）平均回收率（%）
F—4.26±0.071.641.23±0.021.02.19±0.0496.0
CLO2—7.98±0.141.751.68±0.032.03.56±0.0694.0
BrO3—15.32±0.352.282.97±0.083.05.89±0.1397.3
CL—5.48±0.101.825.62±0.105.010.74±0.19102.4
NO2—14.18±0.261.833.54±0.064.07.46±0.1498.0
Br—21.85±0.492.241.36±0.031.02.39±0.05103.0
CLO3—22.36±0.452.016.29±0.136.012.15±0.2497.7
NO3—20.96±0.432.055.92±0.126.011.72±0.2496.7
PO43—31.24±0.692.217.14±0.167.013.84±0.3195.7
SO42—23.76±0.512.158.31±0.188.015.98±0.3395.9
2.4干扰因素及消除
2.5.1水样的预处理及酸碱度的影响
离子色谱仪对被测水样的构成要求较高，样品必须经可靠的预处理才能进样，复杂的水样可加入固体碳酸钠、酚酞指示水样处理终点，以去除样品中对离子色谱淋洗液不稳定的物质，再以活性碳吸附水样有机物及酚酞[3]，离心分离后，再经微孔滤膜过滤去除。
2.5.2共存离子的干扰
水样化学组成复杂，含有许多无机阴阳离子及有机络合离子，为研究这些物质对测定的影响，对水样中可能含有的离子分别进行干扰实验，实测甲酸、乙酸、丁二酸、抗坏血酸、草酸、柠檬酸的保留时间分别为3.96、4.97、7.24、10.56、13.08、17.62min，与测定组份的保留时间较接近，但由于干扰离子的响应值极低，且水样中较少共同存有机酸等有机阴离子杂质，所以对测定不会造成干扰。
小结
离子色谱法可同时测定水样中的F—、CLO2—、BrO3—、CL—、NO2—、Br—、CLO3—、NO3—、PO43—、SO42—等10种无机阴离子，方法简便、快捷、准确、灵敏、适用性强，具有一定的实用价值。
