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摘要利用离子色谱法测定盐卤水中的溴离子试验结果表明,该方法大大降低了干扰因素的影响,提高了结果的准确度,缩短了分析时间,提高了工作效率,其加标回收达到93%～104%,精密度相对偏差小于3%。
关键词离子色谱法;盐卤水;溴离子;测定
中图分类号O657.7 5文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)03-0017-02
目前,测定盐卤水中溴离子主要用次氯酸盐氧化法,该方法操作复杂,受干扰因素较多,容易导致测定结果不准确。而离子色谱法是根据离子交换的原理,应用薄壳型离子色谱柱快速分离多种离子,由串联在分离柱后的自再生抑制器除去淋洗液中的强电解质以扣除基本底电导,再用电导检测器连续检测流出液的电导值,得到各种离子的色谱峰,达到分离、定性、定量分析一次完成的目的[1-3]。离子色谱法操作简单、快速、方便,测定结果准确可靠[4-7],用离子色谱法测定盐卤水中的溴离子,对测定溴离子含量、评定其开采价值有重要意义。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
离子色谱仪:CIC-100型,青岛盛瀚色谱技术有限公司;阴分离柱:YSA8型,北京核工业研究院;溴离子标准储备液:1mg/mL,国家标准物质研究中心;阴离子淋洗储备液:0.24 moL/L Na2CO3,准确称取25.4g Na2CO3,用水溶解并定容至1 000mL;0.30moL/L NaHCO3,准确称取25.5g NaHCO3,用水溶解并定容至1 000mL;阴离子淋洗液:取20mL Na2CO3和10mL NaHCO3置于1 000mL容量瓶中定容。试验所用药品均为分析纯以上;试验用水为去离子水。
1.2色谱条件
淋洗液为Na2CO3∶NaHCO3=20∶10混合液;淋洗液流速为1.4mL/min;进样量100μL;抑制电流100mA;恒流泵最高压力15MPa;恒流泵最低压力0MPa。
2结果与分析
2.1盐卤水预处理
盐卤水中的成分复杂,除了阴阳离子外,还含有固体悬浮物及大分子藻类和微生物等,会污染分离柱中的离子交换树脂,导致柱效降低或者直接损坏分离柱,因此测定盐卤水时必须对其进行预处理。利用0.45μm的微孔膜可方便地区分开溶解物和颗粒物,除掉固体悬浮物及大分子藻类和微生物,从而去除对柱有污染的物质。
2.2淋洗液选择
通过色谱柱的淋洗液必须经过脱气处理,试验用水置于空气中,其中水中所溶解的气体和空气已处于饱和的动态平衡中,碳酸盐体系的淋洗液其抑制产物为稀碳酸,在压力低的情况下容易析出CO2气体,进入电导池造成基线不稳,特别是在夏天温度高的时候,故必须进行脱气处理。
淋洗液的浓度和配置比例直接影响离子的分离结果,浓度过高分离效果差,浓度过低保留时间过长,因此经过多次试验确定了淋洗液浓度和配置比例为Na2CO3∶NaHCO3=20∶10,定容置1 000mL容量瓶中。
2.3盐卤水稀释
盐卤水中主要阴离子包括Cl-、SO42-,由于离子含量特别高,不适合直接检测,必须稀释。但稀释倍数过小则达不到稀释效果,稀释倍数过高则会影响溴离子检测精度,因此必须选定合适的稀释倍数。
2.4峰的判定
盐卤水中氯离子含量特别高,如果稀释到氯离子不出现平峰现象时,则会导致溴离子误差偏大,考虑到主要检测的是溴离子,因此稀释倍数主要考虑溴离子,这样峰的保留时间会发生变化。溴离子和硝酸根离子相邻,所以必须准确判定样品中的峰是溴离子还是硝酸根离子。根据检测经验,离子含量比标准溶液含量高时,保留时间会提前,否则保留时间会滞后。如果很难判定峰是溴离子还是硝酸根离子,则可采取酚二磺酸比色法测定硝酸根离子含量进一步确认。
2.5标准工作曲线
配制一系列Br-的标准溶液,浓度分别为0、0.25、0.50、1.00、5.00mg/L。在离子色谱工作条件下,测定溴离子的标准溶液,得到溴离子标准曲线(见图1)。可见,在所测定范围内,溴离子的浓度与峰面积呈较好的线性关系。
2.6精密度
分别取标样,平行测定4次溴离子结果见表1、图2,结果表明本分析系统有很好的重现性。
2.7盐卤水中溴离子的测定
图3为盐鹵水稀释后谱图,由图3可以看出,氯离子和硫酸根离子由于数值很大,仍然出现了平峰,但对溴离子检测数值不会产生影响,只是保留时间会发生变化。图3中溴离子的浓度97.74mg/L是数据处理软件处理后的最终结果。
3结论与讨论
利用离子色谱法测定盐卤水中的溴离子,可以有效消除杂质带来的干扰,准确地检测出盐卤水中溴离子的含量。方法精密度相对偏差小于3%。该方法已应用于盐卤水中溴离子含量的检测,对盐卤水中溴离子开发利用的判定与评价起重要的作用。
4参考文献
[1] 牟世芬,刘克纳.离子色谱方法及应用[M].北京:化学工业出版社,2000.
[2] 中华人民共和国卫生部.GB5750-1985生活饮用水标准检验法[S].北京:中国标准出版社,2004.
[3] 中国标准出版社第二编辑室.中国环境保护标准汇编水质分析方法[S].北京:中国标准出版社,2001.
[4] 李宜革.离子色谱法测定饮水中的溴酸盐[J].科技创新导报,2008(15):77.
[5] 王娟,戴军.离子色谱法测定饮用水中溴酸根[J].分析仪器,2008(5):21-23.
[6] 周小新,周虹.离子色谱法测定水中溴酸根离子含量的不确定度评价[J].职业与健康,2009(17):1827-1829.
[7] 齐竹华,屈锋.离子色谱法测定饮水中和面包中的溴酸根[J].环境化学,1998,17(6):601-605.
关键词离子色谱法;盐卤水;溴离子;测定
中图分类号O657.7 5文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)03-0017-02
目前,测定盐卤水中溴离子主要用次氯酸盐氧化法,该方法操作复杂,受干扰因素较多,容易导致测定结果不准确。而离子色谱法是根据离子交换的原理,应用薄壳型离子色谱柱快速分离多种离子,由串联在分离柱后的自再生抑制器除去淋洗液中的强电解质以扣除基本底电导,再用电导检测器连续检测流出液的电导值,得到各种离子的色谱峰,达到分离、定性、定量分析一次完成的目的[1-3]。离子色谱法操作简单、快速、方便,测定结果准确可靠[4-7],用离子色谱法测定盐卤水中的溴离子,对测定溴离子含量、评定其开采价值有重要意义。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
离子色谱仪:CIC-100型,青岛盛瀚色谱技术有限公司;阴分离柱:YSA8型,北京核工业研究院;溴离子标准储备液:1mg/mL,国家标准物质研究中心;阴离子淋洗储备液:0.24 moL/L Na2CO3,准确称取25.4g Na2CO3,用水溶解并定容至1 000mL;0.30moL/L NaHCO3,准确称取25.5g NaHCO3,用水溶解并定容至1 000mL;阴离子淋洗液:取20mL Na2CO3和10mL NaHCO3置于1 000mL容量瓶中定容。试验所用药品均为分析纯以上;试验用水为去离子水。
1.2色谱条件
淋洗液为Na2CO3∶NaHCO3=20∶10混合液;淋洗液流速为1.4mL/min;进样量100μL;抑制电流100mA;恒流泵最高压力15MPa;恒流泵最低压力0MPa。
2结果与分析
2.1盐卤水预处理
盐卤水中的成分复杂,除了阴阳离子外,还含有固体悬浮物及大分子藻类和微生物等,会污染分离柱中的离子交换树脂,导致柱效降低或者直接损坏分离柱,因此测定盐卤水时必须对其进行预处理。利用0.45μm的微孔膜可方便地区分开溶解物和颗粒物,除掉固体悬浮物及大分子藻类和微生物,从而去除对柱有污染的物质。
2.2淋洗液选择
通过色谱柱的淋洗液必须经过脱气处理,试验用水置于空气中,其中水中所溶解的气体和空气已处于饱和的动态平衡中,碳酸盐体系的淋洗液其抑制产物为稀碳酸,在压力低的情况下容易析出CO2气体,进入电导池造成基线不稳,特别是在夏天温度高的时候,故必须进行脱气处理。
淋洗液的浓度和配置比例直接影响离子的分离结果,浓度过高分离效果差,浓度过低保留时间过长,因此经过多次试验确定了淋洗液浓度和配置比例为Na2CO3∶NaHCO3=20∶10,定容置1 000mL容量瓶中。
2.3盐卤水稀释
盐卤水中主要阴离子包括Cl-、SO42-,由于离子含量特别高,不适合直接检测,必须稀释。但稀释倍数过小则达不到稀释效果,稀释倍数过高则会影响溴离子检测精度,因此必须选定合适的稀释倍数。
2.4峰的判定
盐卤水中氯离子含量特别高,如果稀释到氯离子不出现平峰现象时,则会导致溴离子误差偏大,考虑到主要检测的是溴离子,因此稀释倍数主要考虑溴离子,这样峰的保留时间会发生变化。溴离子和硝酸根离子相邻,所以必须准确判定样品中的峰是溴离子还是硝酸根离子。根据检测经验,离子含量比标准溶液含量高时,保留时间会提前,否则保留时间会滞后。如果很难判定峰是溴离子还是硝酸根离子,则可采取酚二磺酸比色法测定硝酸根离子含量进一步确认。
2.5标准工作曲线
配制一系列Br-的标准溶液,浓度分别为0、0.25、0.50、1.00、5.00mg/L。在离子色谱工作条件下,测定溴离子的标准溶液,得到溴离子标准曲线(见图1)。可见,在所测定范围内,溴离子的浓度与峰面积呈较好的线性关系。
2.6精密度
分别取标样,平行测定4次溴离子结果见表1、图2,结果表明本分析系统有很好的重现性。
2.7盐卤水中溴离子的测定
图3为盐鹵水稀释后谱图,由图3可以看出,氯离子和硫酸根离子由于数值很大,仍然出现了平峰,但对溴离子检测数值不会产生影响,只是保留时间会发生变化。图3中溴离子的浓度97.74mg/L是数据处理软件处理后的最终结果。
3结论与讨论
利用离子色谱法测定盐卤水中的溴离子,可以有效消除杂质带来的干扰,准确地检测出盐卤水中溴离子的含量。方法精密度相对偏差小于3%。该方法已应用于盐卤水中溴离子含量的检测,对盐卤水中溴离子开发利用的判定与评价起重要的作用。
4参考文献
[1] 牟世芬,刘克纳.离子色谱方法及应用[M].北京:化学工业出版社,2000.
[2] 中华人民共和国卫生部.GB5750-1985生活饮用水标准检验法[S].北京:中国标准出版社,2004.
[3] 中国标准出版社第二编辑室.中国环境保护标准汇编水质分析方法[S].北京:中国标准出版社,2001.
[4] 李宜革.离子色谱法测定饮水中的溴酸盐[J].科技创新导报,2008(15):77.
[5] 王娟,戴军.离子色谱法测定饮用水中溴酸根[J].分析仪器,2008(5):21-23.
[6] 周小新,周虹.离子色谱法测定水中溴酸根离子含量的不确定度评价[J].职业与健康,2009(17):1827-1829.
[7] 齐竹华,屈锋.离子色谱法测定饮水中和面包中的溴酸根[J].环境化学,1998,17(6):601-605.