武開業(yè)
(榆林市環(huán)境監(jiān)測總站,陜西 榆林719000)
飲用水關(guān)系到人民群眾的健康,水質(zhì)優(yōu)劣對于人們的日常生活有重要的影響,評價水的一個重要的標準就是看其中所含有的陰離子含量高低,我市大部分地區(qū)以井水作為飲用水,陰離子維持在一定濃度范圍內(nèi)對于人的身體健康是有益的,超出一定范圍則會對人的健康造成不良影響,所以加強對其中含有的陰離子進行監(jiān)測是一項刻不容緩的任務(wù)。
用電導(dǎo)檢測器檢測水中F-、CI-、NO-2、PO43-、NO3-五種陰離子,根據(jù)色譜峰的保留時間定性,面積外標法定量。
TH-980C離子色譜儀;色譜預(yù)處理柱;微量注射器;KQ-50B超聲儀;
NaF、NaCI、NaNO2、NaH2PO4、NaN03、Na2C03、NaHC03(均 為 優(yōu) 級純);試劑用水為18.2MΩ二次去離子水。
NJ-SA-4A陰離子分離柱(250mm×4.6mm,柱溫33℃);流動相為0.35mmol.l-1Na2C03+0.05 mmol.l-1NaHC03(流速1.5ml.min-);LKX-A1型陰離子抑制器;電導(dǎo)檢測器(檢測池溫度40℃)。
水樣采集后立即置于聚乙烯瓶中,于4℃下避光密閉保存,盡快分析測定。由于井水中含有部分有機物及重金屬離子,這些物質(zhì)通過色譜柱以后會對柱子造成很大的損害,所以需要對水樣進行前處理,為此我們設(shè)計了一款樹脂填充的色譜前處理柱,水樣經(jīng)前處理柱過濾以后,除去了絕大部分的有機物及重金屬離子,然后經(jīng)過0.45微米水系濾膜過濾后方可進樣。
圖1 色譜前處理柱Fig.1 T he prechromatography column
前處理柱管用一般滴定管改制而成,上層填充吸附樹脂(YXA05型40-100目),下層填充陽離子交換樹脂(Y2X8型100-150目),吸附樹脂在裝前按照以下步驟凈化:丙酮浸泡過夜——抽干——甲醇鹽酸溶液(1:1)浸泡4小時——過濾——甲醇洗——水洗;陽離子交換樹脂在裝前經(jīng)下述步驟凈化:甲醇浸泡過夜——過濾——5%HCl浸泡4小時——水洗至無氯離子,裝柱時應(yīng)先裝陽離子交換樹脂,再裝吸附樹脂,用去離子水沖洗預(yù)處理柱,直至流出液無氯離子為止,分析水樣時,取一定量試樣,使其流過預(yù)處理柱,再用去離子水沖洗,洗水體積應(yīng)大于床體積5倍以上,收集樣液和洗液,定容以后通過0.45微米濾膜進行過濾,然后通過色譜柱進行分析。預(yù)處理柱可以連續(xù)處理試樣,通常用約一個月后用甲醇鹽酸溶液(9:1)洗滌,再用去離子水洗凈后又可使用,實驗證明本方法可以清除試樣中有機物(油溶性),重金屬離子等污染物質(zhì),而預(yù)處理柱對F-、CI-、NO-2、PO43-、NO3-等陰離子不發(fā)生吸附(回收率大于96%)。
其形狀如圖1所示。
本方法的主要目的之一就是同時檢測井水中五種陰離子的含量,我們選擇武漢天虹公司為測定水中的陰離子專門開發(fā)的低容量薄殼型離子交換樹脂,在高壓下填充制成,色譜柱型號NJ-SA-4A,實驗表明NJ-SA-4A色譜柱對這五種陰離子有很好的分離性能,不同濃度的五種離子之間分離很好,相互不存在干擾,出峰順序依次為F-、CI-、NO-2、PO43-、NO3-
圖2 五種陰離子色譜圖Fig.2 The chromatogram of the five anions
0.35mmol.l-1Na2C03+0.05 mmol.l-1NaHC03淋洗液體系,流速1.5ml.min-1。
F-1.5 mg/L、CI-2.0 mg/L、NO-210 mg/L、PO43-25 mg/L、NO3-15 mg/L
通過選擇比較不同的淋洗液體系,發(fā)現(xiàn)Na2C03+NaHC03淋洗液體系能夠很好的分離五種離子,經(jīng)過不同的濃度選擇,本方法選擇0.35mmol.l-1Na2C03+0.05 mmol.l-1NaHC03淋洗液作為分離體系,五種離子不到11分鐘內(nèi)完全分離,按照出峰順序依次為F-、CI-、NO-2、PO43-、NO3-。
五種離子的檢出限低(小于0.03 mg/L),線性范圍廣(0.03~100 mg/L),線性相關(guān)性好(相關(guān)系數(shù)0.9989~0.9998)。
我們對某處井水進行了監(jiān)測,同時測定了F-、CI-、NO-2、PO43-、NO3-五種陰離子,水樣平行測定六次,結(jié)果見表1。
表1 環(huán)境樣品測定結(jié)果及回收率Tab.1 Contents of anions in the sample
本方法可以同時進樣快速、準確地測定井水中不同濃度范圍的F-、CI-、NO-2、PO43-、NO3-五種陰離子,操作簡便實用,可以滿足飲用水安全保障預(yù)警體系中對水質(zhì)預(yù)警性檢測的要求。
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