饮用水中常见阴离子检测方案(离子色谱仪)

2Thermo Fisher Scientific，San Jose， CA USA is ISO Certified.SCIENTIFICPart of Thermo Fisher Scientific Key words： Capillary ion chromatography； Anions； Drinking water 引言 生活饮用水中常见阴离子可用氟电极、化学滴定、分光光度法等传统方法分析，但每种方法均只能测定一种离子，费时费力。用离子色谱法可同时一次性分离测定饮用水中常见阴离子，在这方面的已有不少应用研究12。 在当前全球倡导的低碳经济中，有关毛细管离子色谱的研究在离子色谱领域得到了高度的重视。目前，美国戴安公司最新出品的ICS-5000使用了毛细管技术，耗材的使用量减少为常规离子色谱的1%，大大节省了流动相的消耗，使用毛细管技术，毛细柱更短、更细，因而耗费昂贵的填料减少，同时耗费样品也很少(有时样品非常珍贵)。ICS-5000除了涵盖之前的免化学试剂技术、离子色谱电解样品前处理技术等应用技术外，该离子色谱加入了毛细管离子色谱的概念，可以检测低至纳克/升的离子含量。 本注解成功地利用ICS-5000，建立了一种直接进样，测定饮用水中常见阴离子(F， CI， NO，Br， NOs， SO， PO等)的方法。样品经过滤后直接进样，色谱条件为： lonPac AS19 Capillary (250×0.4mm)毛细管分离柱，淋洗液为KOH， 流速10pL/min，采用抑制电导检测，进样量0.4pL。将该方法用于饮用水中常见阴离子的测定，和常规离子色谱相比，具有进样量小，淋洗液消耗极低，检出限更低等特点，结果令人满意。 仪器： ICS5000系统(配IC-Cube电导检测器)； 分析柱： lonPac AS19 Capillary，250×0.4mm； 保护柱： lonPac AG19 Capillary，50×0.4mm； 柱温：30℃； 淋洗液：氢氧化钾(KOH)梯度淋洗；0-10 min，10mM； 10-25min， 10-45mM； 25-30min，45mM； 30-40min， 10mM； 流速：10pL/min； 进样方式：0.4pL内置定量环； AS-AP自动进样器 抑制器： ACES300 Capillary连续再生电抑制模式，电流为9mA； 检测方式：抑制型电导。 样品前处理 饮用水样品直接过0.22pm尼龙滤膜后，滤液装入样品瓶，置于AS自动进样器待测。 结果和讨论 色谱柱的选择及淋洗液梯度条件优化 毛细管离子色谱仪采用EG KOH淋洗液在线发生技术，背景电导极低，系统稳定、重现性好。常规色谱柱AS19在饮用水分析中应用十分广泛，因此我们采用AS19Capillary毛细管色谱柱，进行梯度淋洗。经过不断优化色谱条件，最终选择如“测试条件”所示的梯度分析，混合标准溶液色谱图见图1. 图1.混合标准溶液色谱图 1.Fluoride； 2.Acetate； 3.Chloride； 4.Nitrite； 5.Bromide；6.Nitrate； 7.Sulfate；8.Phosphate 重现性、线性和灵敏度 将10pg/mL的混合标准溶液，在选定的色谱条件下进行分离，重复7次进样。各成份峰面积、保留时间、峰高的相对标准偏差(RSD)见表1。 在选定色谱条件下配制适宜浓度范围的离子标准曲线，按选定的色谱条件依次进样分析，绘制标准曲线，所得标准曲线的线性方程、相关系数及各待测成份的方法检出限(以信噪比S/N=3计)等结果见表2。 检测成份 RSD (n=7) 保留时间 峰面积 峰高 F 0.320% 1.194% 0.588% cr 0.151% 1.198% 0.804% NO 0.108% 0.673% 0.884% Br 0.112% 1.036% 1.090% NO： 0.116% 1.805% 0.977% SO 0.156% 1.286% 0.499% POA 0.159% 1.282% 1.705% 表2.方法的线性关系及检出限 检测离子 线性方程 r 线性范围(pg/mL) 检出限(pg/L)(S/N=3) F Y=0.5905X+0.4822 0.9998 0.01~10 0.4 Cr Y=0.3618X+0.4198 0.9999 0.02~20 0.7 NO， Y=0.1489X+0.7087 0.9998 0.01~10 0.8 Br Y=0.1840X+0.7382 0.9997 0.02~20 1.4 NO， Y=0.1532X-0.0667 0.9999 0.02~20 1.2 SO Y=0.2847X+0.0782 0.9999 0.05~50 5.7 PO Y=0.3510X+0.2458 0.9998 0.05~50 12.6 Y：峰面积；X：浓度， ug/mL 按选定的样品分析方法，测定了市场上5种不同品牌的饮用水和自来水中无机阴离子的含量。测定结果见表3。 图2.样品的色谱图 1.Fluoride； 2.Chloride； 3.Nitrate； 4.Sulfate 为考察方法的可靠性，在测得的样品中加入一定量的标准溶液，照同样方法测定了样品加标后的成份含量，样品加标回收率在92.0-98.0%之间。 结论 采用毛细管离子色谱法测定水中常见阴离子具有灵敏度高、准确性好等优点。进样量仅需0.4pL，且24小时仅需消耗水14.4mL，成本很低。 ( [1].国家环保局水和废水监测分析方法编委会主编.水和废水监测分析方法.第四版.北京：中国环境 科学出版社，2002 ) ( [2] . 牟世芬，刘克纳，丁晓静.离子色谱方法及应用 (第二版)，北京：化学工业出版社，2005 ) 表3.不同品牌饮用水中阴离子含量检测结果 单位： pg/mL 测定成份 F CI NO Br NOs SO PO 某品牌饮用水1 0.02 1.16 n.a. n.a 0.24 0.07 n.a 某品牌饮用水2 0.02 3.33 n.a. n.a 0.23 4.22 n.a 某品牌饮用水3 0.07 2.71 n.a. n.a 3.84 2.05 n.a 某品牌饮用水4 n.a. 0.02 n.a. n.a 0.06 0.05 n.a 某品牌饮用水5 0.04 2.01 n.a. n.a 2.48 0.21 n.a 某市自来水 0.58 65.41 n.a. 0.15 12.72 30.34 n.a thermoscientific.com C 2012 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. All trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and itssubsidiaries. Specifications， terms and pricing are subject to change. Not all products are available in all countries. Please consult yourlocal sales representative for details. 上海 北京 免费服务热线：上海浦东新金桥路27号6号楼 北京东城区安定门东大街28号 8008105118邮编：201206 雍和大厦西楼F座7层702-715室 4006505118电话：021-68654588 邮编：100007传真：021-64457830 电话：010-84193588传真：010-88370548 采用毛细管离子色谱法测定水中常见阴离子具有灵敏度高、准确性好等优点。进样量仅需0.4 µL，且24小时仅需消耗水14.4 mL，成本很低。