第3期胡玉苗：离子谱法测定循环水中的六种阴离子-111-离子谱法测定循环水中的六种阴离子 胡玉苗
(中韩(武汉)石油化工有限公司，湖北武汉430000)
摘要：为了检测循环水冷却水中的F-、Cl-、NO2-、SO42-、NO3-、PO43-含量，建立了离子谱法’结果表明：这六种离子在相应的浓度范围内，峰面积与浓度之间具有良好的线性关系(r$0.9990)；相对标准偏差＜2%；其中F-和PO43-加标回收率在90%〜110%之间，其它离子的加标回收率均在95%〜105%之间；在15min内这六种离子能够完全分离；具有测定简便、快速、准确、精密度高、数据可靠的特点，同时在分析过程中不添加任何试剂，不对环境造成二次污染，具有广泛的应用和推广价值’ 关键词：离子谱法；分光光度法；容量法；循环水；阴离子
中图分类号：0657.7文献标识码：A文章编号：1008-021X(2021)03-0111-03
Determioation of Six Anions io Circclating Water by Ion Chromatography
Hn Ynmiao
(SINOPEC-SK(Wuhan)$Wuhan!430000$Chona)
Abstract:In order t o determine the contents of F,Cl,N02,SO42,NO3,PO43in circula—ng cooling water,an On cheomaiogeaphymeihod wasesiabeoshed.Theeesueisshowed ihai:woihon iheco e spondongconcenieaioon eange$iheeewasagood linear relationship between the peak area and the concent—tion(—$0.9990)；the relative standard deviation was less than2%；
the recoveries of F and PO43we—between90%and110%,and those of other ions we—between95%and105%；the six ions coulO be completely separated within15min；the determination was simple,rapid,accurate and accurate It has the cha—cte—sties ofhogh den)oiyand eeeoabeedaia.Aiihe)ameiome,oidoe)noiadd anyeeageni on iheanaey)o peoce),and doe)noicau)e seconda—pBlution to the environment,so P has wide application and popularization value.
Key words:ion chromatography；spect—photomet—；velumeWie method;circula—ng water；anion
有多种方法可用于无机阴离子的分析，如自动电位滴定法、分光光度法、容量法、离子选择电极法等等；但在测定过程中，这些方法有的需要添加掩蔽剂、显剂，有的还要进行酸化或碱化处理，操作手续过多难免引起误差，且难于实现自动化；另外，所添加的各种试剂和分析后产生的废液均对环境造成二次污染；而采用离子谱法测定上述常规阴离子含量时，只需少量试样(5mL)，且不需添加任何试剂和进行样品处理，一次进样可测定多种阴离子含量［1］。操作简便、快速，引起结果误差较小，可应用于工业用循环冷却水阴离子含量的监控分析。
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1实验部分
1.1方法原理
离子在固定相和流动相之间有不同的分配系数，当流动相将样品带到分离柱时，由于各种离子对离子交换树脂的相对亲合力不同，样品中的各离子被分离，继而进入抑制器。抑制器的作用主要是降低淋洗液的本底电导，增加被测离子的电导响应值和除去样品中的阳离子或阴离子，再流经电导池，由电导检测器检测并绘出各离子的谱图。以保留时间定性，峰高或峰面积定量，测出离子含量
1-2仪器与试剂
ICS-2100型离子谱仪(美国戴安公司)，配电导检测器、变龙谱工作站、ASRS300(4mm)连续自动再生阴离子电解抑制器、DionexEGC?KOH自动淋洗液发生器,AS-DV自动进样器,Milli-Q Reference A e型超纯水仪(美国密理博公司),0.22 p m过滤头(上海安普科学仪器有限公司)，RP小柱(Thermo)。
F-、Cl-、N02一、SO*2-、NO3一、PO43-标准储备溶液(浓度均为：1000mg/L，国防科技工业应用化学一级计量站)，无水甲醇(分析纯，西陇化工股份有限公司)，实验用水为MP/-Q Reference A+型超纯水仪制备的超纯水，电阻率$18.2M@-cm (25a)'
1.3谱条件
谱柱JonPac AS18高容量阴离子分析柱(4k250mm), IonPac AG18高容量阴离子保护柱(4x50mm)；加热器温度: 30a；淋洗液条件：淋洗液发生器产生的高纯氢氧化钾溶液浓度为30mmol/L，流速1.00mLmin；进样体积：25p L；采用自动抑制再生模式，抑制电流为75mA；气源：氮气，纯度99.99%以上。1.4标准溶液的配制
1.4.1混合标准储备溶液
分别量取一定体积(根据工艺控制指标需求，每种阴离子取样体积不同)的F一、Cm、NO2一、SO41一、NO3一、PO43一标准储备溶液(1000mg/L)，置于100mL的容量瓶中，用高纯水稀释至刻度，配成各物质浓度的混合溶液，作为混合标准储备溶液，详细配制方案见表1。
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表1混合标准储备溶液配制
标准储备液浓度/(mg/L)标准储备液移取量/mL定容体积/mL稀释后离子浓度/(mg/L)序号离子名称
1F%
1000 2.00100.0020.00
2CO100020.00100.00200.00
3NO2一1000 2.00100.0020.00
4SO42-100020.00100.00200.00
收稿日期：2020-11-03
作者简介：胡玉苗(1987#)，女，大学本科，就职于中韩(武汉)石油化工有限公司，工程师，主要从事化验分析和质量管理工作
山东化工
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SHANDONG CHEMICAL IPDUSTRY 2021 年第 50 卷
表1（续）
序
名
标 液
中mg/L ）标 液取/mL
容体积/mL
后
Emg/L )
5
NO "-
100010.00
100.00100.00
6
PO 43-
1000
2.00100.00
20.00
1.4.2标准工作溶液 待 的三个梯度系列标准工作液，使用时配制，详细
分别移取
体积的混合标准储备液，用高纯水
配
案见表2。
表2标准工作液配制
序混标取/mL
容体积 gmL
F -/( mg/L )
Ci -/( mg/L )
N°2_/( mg/P )
SO/-/! mg/P )
NO "-/( mg/P )P°43-/( mg/P )
第一点 2.5050.00 1.0010.00
1.0010.00
5X0 1.00第二点
12.50
50.00 5.00
50.00 5.00
50.0025.00 5.00第点
25.0050.00
10.00100.00
10.00
100.00
50.00
10.00
1.3标准 制
法定量。 _ -谱条件，将标准工作溶液依次进行，待物 六种阴离子标准曲线，如图1所示'
为横坐标，对峰面积为纵坐标，
标曲线，外标
l型匹配
得到的阴离子标准谱图，如图2所示。
US
i5 -
氢离子-4.080
旧-硫酸根-5.553
A
11.-1.310
.氟离¥-3
i^rW»40,7
L 亚硝區
k 1也543屈A
小■硝酸根-7.167
,"2-磷酸根 10.153
--------------------------H --------------------------------------
r~〜1订
4-------rr
-------------1—!―
严八--------------
min
图2阴离子标准谱图
在各自的 围 呈良好的线性关系，
性方程见表3。
关系数r 均大于0.9990，详 的保留时间、RSD%、相关 、线
第3期胡玉苗：离子谱法测定循环水中的六种阴离子-113-
表3六种阴离子的保留时间、RSD%、相关系数—线性方程
离子名称保留时间/min RSDE%相关系数-线性方程F- 3.057 3.29490.99960y-0.4308x+0.0694 Ci- 4.0800.3010 1.00000y-0.5002x+0.1760 NO2- 4.7670.39330.99999y-0.2023x+0.1118 SO42- 5.5530.1160 1.00000y=0当205x+0G726 NO3-7.1670.78330.99998y-0.J689x+0.1074 PO43-10.153 3.45410.99950y=0当845x+0G444 1.6样品的测定
进样前控制：样品较脏时要用0.22p m过滤头过滤，去除样品中所包含的有可能损坏仪器或者影响谱柱抑制器性能的成分有机大分子，以及去除有可能干扰目标离子测定的成分；样品中的某些疏水性化合物可能会影响谱分离效果及谱柱的使用寿命，可采用RP小柱处理消除或减少其影响⑶，然后再用0.22p m过滤头过滤；装样前应保证进样瓶的清洁°按照谱条件进样，以保留时间定性，以峰面积工作曲线定量，仪器数据处理软件自动计算得到样品结果。
RP预处理小柱使用前需活化，方法：用注射器注入10mL 纯水，然后注入10mL无水甲醇，静置10min后再次注入10mL 纯水，为一次性使用。
2结果与讨论
2.1方法的精密度
选取一个循环水水样，分为8份，分别测定后计算RSD%，以考察方法的重复性，结果发现，六种阴离子的相对标准偏差均小于2%，说明此方法具有较好的重复性，详见表4°
表4相对偏差与相对标准偏差结果(n=8)离子名称
样品平均浓度/
(my/E)
标准偏差
(SD)(mgEL)
相对标准偏差
(RSD)E% F-0.6620.00996 1.5
Ci-86.30.5120G
NO2-9.510.08630G
SO42-1590.4820.5
NO3-46.80.3690.8
PO43-0.3910.00709 1.8
2.2方法的准确度
选取一个循环水样品，准备6份平行样，其中3份测原样，得到原样各离子浓度的平均值，另外3份添加F-标准溶液做加标回收率检测，按照同样的谱条件进行加标回收实验，以考察测定样品.的准确性；其它Ci-、NO2-、SO42-、NO3-、PO43-的加标回收实验步骤同F-，加标量各离子的浓度为原样品含量的0.5-2.0倍左右；结果发现F-和PO43-加标回收率在90%-110%之间，其它离子的加标回收率均在95%-105%之间，说明该方法的准确度比较高，详见表5°
表5加标回收率实验
离子本底值/(my/E)标(mgEL)测得量-本底值/(my/E)E%对标(RSD)E% F-0.787 1.00 1.072107.2 1.8
Ci-92.550.0051.5102.60G
NO2-10.510.009.6396.5 1.1
SO42-13550.0051.9103.80G
NO3-49.525.0024.597.20G
PO43-0.452 1.000.93593.5 1.9
嘌呤霉素筛选浓度2.3离子谱法与现行方法(分光光度法和容量滴定法)比较
2.3.1分析时间
离子谱法具有分析快速、方便、可同时分析多种离子化合物的特点，完成一项分析仅需15~30min，而且对相同样品一次进样所需离子均能定量；分光光度法和容量滴定法只能对单一离子进行定量，分析时间一般在20~60min，同一试样测定不同离子时需要用不同方法进行定量，工作效率比较低°
2.3.2
离子谱法测定结果影响因素一般有温度、浓度、进样方式等，这些都是比较易控制的；而分光光度法和容量滴定法人工操作步骤较多，一般需要取样、定容、加掩蔽剂、显剂或指示剂、比或滴定
等步骤。分光光度法中显时间、酸度、温度的控制对测定结果影响较大，滴定分析的终点判断对结果影响较大；另外分光光度法和容量滴定法在分析过程中均使用较多的玻璃计量器具，而玻璃计量器具本身的误差大小，都将对测定结果产生一定的误差°
2.3.3试剂消耗
离子谱法分析试样不需添加任何试剂，一般情况直接进样分析，如果试样浓度较大或较混浊时，需要稀释或过滤°而分光光度法和容量滴定法需要消耗各种试剂，如测定SO42-时需要消耗3种试剂⑷，测定PO43-时需要消耗4种试剂⑸，一般情况最少消耗两种试剂。
2.3.4对工作环境的影响
法耗任试剂，取样有5mL左右，分析产生的废液只是酸碱中和液，不对环境、水源构成污染，对身体无害。而分光光度法和容量滴定法，每次分析最少需要10mL试样，所添加的试剂及产生的分析废液，对工作环境有一定的污染，对身体有一定的危害，而处理这些废液又要消耗一定的财力、物力。
3结论
用离子谱法测定工业用循环水冷却水中六种阴离子，简单快速，效果良好；测定结果重复性和准确性均较高，相对标准偏差＜2%，水样加标回收率F-和PO43-在90%-110%之间，其它离子均在95%~1
05%之间；并且该方法不需要对样品进行预处理，可同时测定多种阴离子的试样，数据处理由相应操作软件完，析过程对工作产污染，水
测比较理想的方法。
参考文献
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标本缸［2］刘珍.化验员读本下册仪器分析［M］固匕京：化学工业出版j,2005:264-288.
［3］中华人民共和国环境保护部膜J84—2016水质无机阴离子的测定离子谱法)S］当匕京：中国环境科学出版社,2016.［4］中国石油和化学工业协会GB/T6911—2017工业循环冷却水和锅炉水中硫酸盐的测定［S］.北京：中国标准出版社,2017.［5］中国石油和化学工业协会环B/T6913—2008锅炉用水和冷却水分析方法磷酸盐的测定［S］.北京：中国标准出版社,2008.
砂浆回收(本文文献格式：胡玉苗.离子谱法测定循环水中的六种阴离子［J］.山东化工,2021,50(3)：111-113.)
