朱涵靜，王澤濤，袁姍姍，鄭盼盼，王金霜，劉 琛，蘇紅麗

(河南省化工研究所有限責任公司，河南 鄭州 450052)

水中含有F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、PO43-、SO42-等離子，當這些離子的含量低于或超過其正常范圍，就會對人體造成一定的危害，對環(huán)境造成污染。當人飲用水中氟含量過低時，容易使人們出現(xiàn)齲齒，過高又容易使牙齒變黃。因此，提高水中無機陰離子的含量檢測準確度，做好水質(zhì)含量檢測，是當前環(huán)保工作中保障地表水質(zhì)量的基本要求。測定水中無機陰離子的方法有：離子選擇性電極法、分光光度法、ICP法，但這些方法一般操作比較復雜、前處理程序多，而且受操作人員的影響比較大。離子色譜法具有較高靈敏度、較好穩(wěn)定性、容易操作性，且前處理比較簡單，被廣泛應用于環(huán)境檢測中[1]。

離子色譜本質(zhì)是陰、陽離子相互交換的過程[2]。其原理是：平流泵以平穩(wěn)的流速將淋洗液運輸?shù)搅ㄩy，通過此六通閥運入樣品。樣品隨淋洗液進入分離柱后，因各種離子的親和度不同，從而在分離柱中實現(xiàn)分離。各個陰離子組分依次流進背景抑制器，再流進電導檢測器之后，就會出現(xiàn)相應的電信號。離子色譜雖然只有短短十幾年的歷史，但卻有很廣闊的發(fā)展前景，能在盡可能短的分析時間內(nèi)分離含有多種陰離子(或陽離子)的混合物，并能高度靈敏地檢測被分離的離子[3]。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

ICS-600型上海賽默飛世爾離子色譜儀；變色龍工作站；Dionex IonpacTM AS23(4 mm×250 mm)色譜柱；電導率檢測器；抑制器；過濾頭，0.22 μm；JA2003型電子天平。100 mg/L的混合(6種陰離子)標準儲備液；超純水；Na2CO3和NaHCO3均為優(yōu)級純；10.0 mg/L的混合(6種陰離子)標準質(zhì)控溶液。

1.2 實驗條件

淋洗液：Na2CO3和NaHCO3(4.5×0.8 mmol/L)；流速1.00 mL/min；色譜柱溫度為25 ℃；進樣體積為10 μL；氣源為純度在99.99%以上的氮氣。

1.3 標準溶液的配制

量取一定體積的混合標準儲備液，用超純水稀釋定容，制成一系列不同離子不同濃度的標準溶液，配制成6種離子的5個濃度系列。標準溶液的配制濃度見表1。

表1 6種陰離子配制濃度

1.4 繪制標準曲線

設(shè)置色譜條件，分別吸取表1中離子的濃度，依次上機進行測定，根據(jù)各離子的保留時間進行定性，以相應的色譜峰面積作為縱坐標，以每個濃度點作為橫坐標，繪制這6種離子的標準線性曲線，如圖1所示。

由圖1可見，6種離子的標準曲線均有比較好的線性關(guān)系，其線性相關(guān)系數(shù)都在0.999 0以上。其具體的線性方程及相關(guān)數(shù)據(jù)見表2。

圖1 6種陰離子的標準曲線圖

表2 離子的標準曲線數(shù)據(jù)

1.5 樣品的測定

用0.22 μm的微孔過濾頭過濾地表水樣品。這樣做的目的是，防止樣品中含有有機大分子或者干擾陰離子測定的其他組分，減少或消除其可能對色譜分離效果和對色譜柱抑制器性能的影響，從而保證樣品能正常準確地測定。樣品經(jīng)預處理后直接上機進行測定，若樣品中陰離子含量過高，則需要先對水樣進行稀釋，然后上機進行含量測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 淋洗液濃度及比例

目前依據(jù)離子色譜法分析陰離子含量的機理，Na2CO3和NaHCO3的混合溶液是最常用的淋洗液[4-5]。而淋洗液的配比不同，會導致各離子的出峰時間、分離度有所不同，因此選擇合適的淋洗液成分配比至關(guān)重要。對幾種不同濃度配比的淋洗液進行上機試驗比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當Na2CO3和NaHCO3的混合溶液濃度配比是4.5×0.8 mmol/L時，各離子的分離度效果比較好，且檢測時間也滿足分析要求。

2.2 淋洗液中氣泡的影響

如果淋洗液在使用前，不經(jīng)過脫氣或者脫氣不徹底，那么在整個淋洗過程的浸液系統(tǒng)中就會存在氣泡。氣泡流入泵內(nèi)會對液體的流過形成阻礙，從而對基線的穩(wěn)定產(chǎn)生干擾，使基線出現(xiàn)波動；氣泡若流入色譜柱還會擾亂水中陰離子的分析信號，使色譜峰變得異常(M型或者鋸齒型)。并且，存在的氣泡會導致色譜柱變得干燥，使柱效柱能降低[6]。因此應當在使用之前先對淋洗液進行脫氣處理，使輸液系統(tǒng)中含的氣泡全部排出，為后面檢測工作的順利進行奠定基礎(chǔ)。

2.3 淋洗液的流動速度

各陰離子的出峰時間和分離程度都會受淋洗液流速的影響，所以，在選擇好淋洗液濃度及配比的前提下，也要試驗不同的淋洗液流速對各陰離子分離效果的影響。經(jīng)過不同的流速試驗，結(jié)果證明當淋洗液的流速是1.00 mL/min時，各陰離子的分離效果較好。

2.4 方法準確度及精密度的測定

取一定量的標準質(zhì)控樣，根據(jù)各離子標準曲線范圍，進行稀釋定容，然后各測定6次，以檢測該方法及該儀器的精密度，測定結(jié)果見表3。

表3 精密度測定數(shù)據(jù)

根據(jù)表3數(shù)據(jù)可知，該方法的精確度及準確度均符合要求。

2.5 加標回收的測定

將一定量的標準樣加入到所取的地表水樣中，按照色譜條件測定5次，結(jié)果見表4。根據(jù)測定數(shù)據(jù)可知，6種離子的平均加標回收率是91.8%～110%，檢測結(jié)果滿足要求。

表4 加標回收測定數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

利用離子色譜法同時測定了地表水中的6種無機陰離子，測定的準確度及精密度都較好，且加標回收率范圍也滿足要求；該方法操作簡便快捷，整個實驗過程綠色環(huán)保，非常適合推廣應用到測定水樣中無機陰離子的方法中。