張小軍

（韶關(guān)冶煉廠，廣東韶關(guān) 512024）

離子色譜測定工廠循環(huán)水中的Ｆ－、Ｃｌ－、ＳＯ４2－ 含量

張小軍

（韶關(guān)冶煉廠，廣東韶關(guān) 512024）

建立了同時測定循環(huán)水中F－、Cl－、的離子色譜法，與工廠原測定方法相比較，該方法節(jié)省了大量的人力、物力，并且測定更加快捷，精密度更好，回收率高，檢出限低，達到了工廠環(huán)境預(yù)警監(jiān)測方案中的測定要求。

離子色譜；F－；Cl－；SO24－；檢出限；回收率；精密度

韶關(guān)冶煉廠在分析檢測中，F(xiàn)－原來的測定方法是離子選擇電極法［1］，Cl－的測定方法是氯化銀沉淀比色法［2］的測定方法是硫酸鋇沉淀比色法［3］，而離子選擇電極法和比色法都較煩瑣，并且比色法的測定結(jié)果因人而異，準(zhǔn)確性較差。離子色譜法具有快速方便、靈敏度高、選擇性好、可同時分析多種離子化合物的特點。

1 試驗部分

1.1 主要試劑

1.淋洗使用液：分別稱取1 g碳酸鈉和0.135 g碳酸氫鈉（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，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液碳酸鈉濃度為0.004 5mol／L，碳酸氫鈉濃度為0.000 8 mol／L。

2.氟離子標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取2.210 0 g氟化鈉（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，用水稀釋至刻度，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏。此溶液氟離子濃度為1 000.0 mg／L。

3.氯離子標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取1.648 5 g氯化鈉（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，用水稀釋至刻度，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏。此溶液氯離子濃度為1 000.0 mg／L。

4.硫酸根離子標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取1.814 2 g硫酸鉀（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，用水稀釋至刻度，搖勻。貯存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏。此溶液硫酸根離子濃度為1 000.0 mg／L。

5.混合標(biāo)準(zhǔn)使用液：移取氟離子標(biāo)準(zhǔn)貯備液（2）5.0 mL、氯離子標(biāo)準(zhǔn)貯備液（3）20.0 mL、硫酸根離子標(biāo)準(zhǔn)貯備液（4）20.0 mL于100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液中氟離子濃度為50.0 mg／L，氯離子和硫酸根離子濃度為200.0 mg／L。

6.吸附樹脂（0.282～0.147 mm）凈化：用丙酮浸泡吸附樹脂24 h，抽干后用甲醇鹽酸溶液（1＋1）浸泡4 h，過濾后用甲醇洗滌，再用去離子水洗至無氯離子。

7.陽離子交換樹脂（0.147～0.074 mm）凈化：用甲醇浸泡陽離子交換樹脂24 h，抽干后用5%鹽酸溶液浸泡4 h，然后用去離子水洗至無氯離子。

1.2 儀器與設(shè)備

1.ICS－600離子色譜儀。

2.微孔濾膜過濾器。

3.預(yù)處理柱：預(yù)處理柱管內(nèi)徑為6 mm，上層填充吸附樹脂（約30 mm高），下層填充陽離子交換樹脂（約50 mm高）。

1.3 試驗方法

1.樣品先干過濾，然后對濾液進行適度稀釋，稀釋后的溶液流過裝有吸附樹脂和陽離子交換樹脂的預(yù)處理柱后，再經(jīng)微孔濾膜過濾器上機測定。

2.色譜條件，淋洗液濃度：碳酸鈉0.004 5 mol／L－碳酸氫鈉0.000 8 mol／L；進樣量：25μL；淋洗液流速：1.0 mL／min。

3.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：移取混合標(biāo)準(zhǔn)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，用水稀釋至刻度，搖勻，此標(biāo)準(zhǔn)溶液氟離子濃度為0.00 mg／L、0.25 mg／L、0.50 mg／L、1.00 mg／L、2.50 mg／L，氯離子和硫酸根離子濃度為0.00 mg／L、1.00 mg／L、2.00 mg／L、4.00 mg／L、10.00 mg／L，以濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)繪制工作曲線，見表1。

表1 F－、Cl－、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)R

表1 F－、Cl－、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)R

分析項目線性回歸方程相關(guān)系數(shù)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 結(jié)果與討論

2.1 試樣處理方式的選擇

對樣品進行干過濾是因為樣品中有顆粒狀物質(zhì)并且渾濁，會影響分離柱的分離效率，因此需過濾。

稀釋樣品是為了使樣品與標(biāo)樣濃度匹配，以免含量過高超出電導(dǎo)檢測器量程而損壞儀器。

樣品過預(yù)處理柱是為了去除樣品中所包含的有可能損壞儀器或者影響分離柱和抑制器性能的重金屬離子、有機大分子。

2.2 淋洗液流速的選擇

在相同的淋洗液濃度下，只改變淋洗液流速，觀察各離子的保留時間和峰高、峰面積，結(jié)果見表2。

表2 淋洗液流速的影響

試驗結(jié)果表2表明，改變淋洗液流速不僅可改變被測離子的保留時間，還可調(diào)整改變水負峰的位置，相同濃度的陰離子色譜峰信號是隨淋洗液流速降低使保留時間增大而峰高及峰面積都增大。

因此為確保較強的色譜峰信號選擇淋洗液流速為1.00 mL／min。

3 精密度試驗

按試驗方法同時取11份試樣進行測定，其精密度結(jié)果見表3。

表3 精密度結(jié)果

表3結(jié)果表明本方法測定結(jié)果穩(wěn)定性好，RSD＜ 3%，符合《韶關(guān)冶煉廠二粗煉系統(tǒng)過渡性復(fù)產(chǎn)環(huán)境預(yù)警監(jiān)測方案》的要求。

4 回收率試驗

在1＃、2＃樣品中加入不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按試驗方法測定標(biāo)準(zhǔn)回收率，測定結(jié)果見表4。

表4 回收率結(jié)果

試驗結(jié)果表明，應(yīng)用本方法來測定循環(huán)水中氟的標(biāo)準(zhǔn)回收率在98.0%～102.0%之間，氯的標(biāo)準(zhǔn)回收率在98.0%～102.4%之間，硫酸根的標(biāo)準(zhǔn)回收率在94.2%～103.2%之間，方法的標(biāo)準(zhǔn)回收率較為理想。

5 檢出限試驗

按試驗方法對F－、Cl－、SO2－4進行檢出限試驗，結(jié)果見表5。

表5 檢出限結(jié)果

試驗結(jié)果表明，應(yīng)用本方法來測定循環(huán)水中氟的檢出限為0.004 7 mg／L，氯的檢出限為0.007 8 mg／L，硫酸根的檢出限為0.021 mg／L，方法的檢出限低，可以滿足檢測需求。

6 結(jié) 論

試驗說明離子色譜法測定工廠循環(huán)水中的F－、Cl－、含量具有快速方便、靈敏度高、選擇性好的特點，精密度和準(zhǔn)確度很好，檢出限低，能夠達到《韶關(guān)冶煉廠二粗煉系統(tǒng)過渡性復(fù)產(chǎn)環(huán)境預(yù)警監(jiān)測方案》中的檢測要求。

［1］ 李曉理，王敬業(yè)，李錫凱.離子選擇電極法測定飲用水氟含量［J］.當(dāng)代化工，2004，33（5）：308－310.

［2］ 張光學(xué)，解紅偉.濁度法快速測定水中氯離子［J］.湖北科技學(xué)院學(xué)報，2006，26（6）：117－118.

［3］ 邱勛鵬，黃承玲，鄢建平.間接光度法測定水和廢水中硫酸鹽［J］.理化檢驗－化學(xué)手冊，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

張小軍（1981－），男，工程師，主要從事冶金工業(yè)分析工作。