胡德菊

（昭通市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 昭通 657000）

根據(jù)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB/T5749.5-2006），水質(zhì)檢測(cè)常規(guī)指標(biāo)主要包括氟、氯、氮和硫等無(wú)機(jī)物[1]。所以，測(cè)定水中的陰離子時(shí)，目前推薦配合使用普通理化分析法與先進(jìn)的離子色譜檢測(cè)法。但是，由于試驗(yàn)干擾較多，不同離子的分析方法也不盡相同，導(dǎo)致測(cè)量誤差較大，以至無(wú)法同時(shí)測(cè)定。作為一種高效、快速、新型的分離技術(shù)，離子色譜檢測(cè)技術(shù)不僅具有創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，還具有靈敏度高、操作方便、成本低、可以同時(shí)測(cè)定多種組分等優(yōu)點(diǎn)，目前仍在不斷發(fā)展[2-3]。

當(dāng)前，人們可以利用離子色譜檢測(cè)法，測(cè)定水體中含有的氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽。過(guò)去，人們大多使用Na2CO3、NaHCO3作為淋洗液。然而，隨著免試劑離子色譜技術(shù)（技術(shù)RFIC）的推出，現(xiàn)在已經(jīng)不再需要人工配制淋洗液。只需利用淋洗液發(fā)生器，配合使用自動(dòng)再生抑制器，再加上高純水，就能夠通過(guò)電解生成氫氧根。這樣不僅可以減少試驗(yàn)中接觸化學(xué)試劑的機(jī)會(huì)，保證試驗(yàn)進(jìn)行和人員安全，還可以避免使用試劑給環(huán)境帶來(lái)污染，消除人工配制淋洗液產(chǎn)生的誤差[4]。本試驗(yàn)采用Na2CO3和NaHCO3作為淋洗液，特意配制0.5 mol/L的Na2CO3和NaHCO3，分別取7 mL的Na2CO3和2 mL的NaHCO3在1 L的容量瓶?jī)?nèi)用純水定容，再利用離子色譜法探究4種離子的水中測(cè)定。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

本驗(yàn)采用大量?jī)x器，主要儀器有Dionex ICS-900離子色譜儀、陰離子微膜抑制器。除此之外，還有電導(dǎo)檢測(cè)器DS5、柱溫箱HPLC、再生捕獲柱CRATC、AS-DV自動(dòng)進(jìn)樣器、Chromeleon 7.0色譜工作站和Millipore超純水儀等，以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。試劑購(gòu)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，采用電阻率為18.2 MΩ·cm的超純水，配制成F-、Cl-、NO3--N、SO42-濃度分別為1000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并配制0.5 mol/L 的 Na2CO3和 NaHCO3。

1.2 色譜條件

在保證試驗(yàn)準(zhǔn)確性的前提下，采用IonPac AG-19陰離子保護(hù)柱（4 mm×50 mm）和IonPac AS-19陰離子分析柱（4 mm×250 mm），并按照1.0 mL/min的流速、25℃的柱溫，以流動(dòng)相為13～35 mmol/L的淋洗液進(jìn)行濃度梯度淋洗。同時(shí)，固定抑制器電流大小為87 mA，采取100 μL作為進(jìn)樣體積，對(duì)峰面積和電導(dǎo)檢測(cè)進(jìn)行定量。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)混合使用液的配制

使用移液管準(zhǔn)確吸取1 mL的F-、20 mL的Cl-、5 mL的NO3--N以及20 mL的SO42-標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000 mg/L），將它們吸取出來(lái)后共同放置于一個(gè)容量為50 mL的容量瓶中，然后用超純水稀釋，直到稀釋的液體到達(dá)刻度線后，用手將瓶中的溶液搖勻，這樣就得到了混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制

以上述方法為基礎(chǔ)，在標(biāo)準(zhǔn)混合使用液中加入超純水，然后用手搖勻，配制標(biāo)準(zhǔn)工作液，濃度配制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 陰離子濃度

1.4 樣品的測(cè)定

樣品測(cè)定前，選用過(guò)濾器使樣品通過(guò)0.22 μm水系濾膜單獨(dú)過(guò)濾，驗(yàn)證過(guò)濾結(jié)果符合試驗(yàn)要求后，直接采用自動(dòng)進(jìn)樣器AS-DV進(jìn)樣。

2 結(jié)果與討論

根據(jù)上述試驗(yàn)確定的色譜條件，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線、方法檢出限和測(cè)定下限等，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，筆者確定了標(biāo)準(zhǔn)溶液中各種離子對(duì)應(yīng)的色譜圖，如圖1所示。

圖1 濃度為40 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液中各離子色譜

由圖中色譜可知，只要其他因素恒定，在以上條件下，能夠很好地將F-、Cl-、NO3--N以及SO42-四種陰離子分離出來(lái)，它們的保留時(shí)間分別為4.497 min、8.381 min、13.411 min、22.641 min。

圖2 濃度為0.1 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖

圖3 濃度為0.5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖

圖4 濃度為100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖

從圖2、圖3和圖4的結(jié)果來(lái)看，0.1 mg/L時(shí)，F(xiàn)-和NO2-的色譜峰峰形變得不標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定的濃度最低是0.1mg/L，標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度梯度為：0.1 mg/L，0.5 mg/L，5 mg/L，10 mg/L，40 mg/L，100 mg/L。利用這種方法，人們可以得到標(biāo)準(zhǔn)溶液中這幾種陰離子對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線、方法檢出限、相關(guān)系數(shù)以及測(cè)定下限。

除此之外，在使用過(guò)程中，人們必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）對(duì)檢驗(yàn)分析方法的相關(guān)規(guī)定。試驗(yàn)期間，對(duì)空白樣進(jìn)行21次反復(fù)測(cè)定，計(jì)算出空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，然后按照式（1）進(jìn)行計(jì)算。

式中，D.L為方法檢出限；k為根據(jù)一定置信水平確定的系數(shù)，取值為3；Sb為空白測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)差；K為利用標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程的斜率。

檢測(cè)水質(zhì)時(shí)，人們往往將以下幾種物質(zhì)作為常規(guī)指標(biāo)，即F-、Cl-、NO3--N與SO42-[1]。本試驗(yàn)將研究對(duì)象分別擬定為水源水、管網(wǎng)水和出廠水，在各自的試管中加入混有F-、Cl-、NO3--N、SO42-的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后靜置。最后，結(jié)合以上條件，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定精密度和準(zhǔn)確度，為盡量減小誤差，測(cè)定次數(shù)應(yīng)達(dá)到七次，最終求出平均數(shù)。

3 結(jié)論

為了全面檢測(cè)生活飲用水，人們可以采用離子色譜法同時(shí)測(cè)定其中的F-、Cl-、NO3--N、SO42-四種無(wú)機(jī)離子。與其他方法相比，該方法檢測(cè)更加靈敏、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，而且檢出限較低、回收率較高，具有很大的實(shí)用價(jià)值。