离子色谱法测定饮用水中9种阴离子的含量

□ 胡克生 广东省肇庆市质量计量监督检测所

离子色谱法测定饮用水中9种阴离子的含量

□ 胡克生 广东省肇庆市质量计量监督检测所

建立一种离子色谱检测方法，用于同时测定饮用水中9种阴离子。用离子色谱法，采用As19分离柱和AG19保护柱，柱温30 ℃，流速1.0 mL/min。9种阴离子都能达到基线分离，在0.005～10 mg/L的浓度范围内，各组分呈良好线性关系。平均回收率在91.5%～105.3%。本方法快速、简便、准确、灵敏，可满足生活饮用水和包装饮用水卫生标准检测要求。

离子色谱；饮用水；阴离子

饮用水水质安全关乎每个人的生命健康，饮用水中阴离子的种类和含量是水质的重要指标，饮用水中常见阴离子有氟化物、氯化物、溴化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、溴酸盐、亚氯酸盐和氯酸盐9种，其中，氟化物与氟骨病有关，亚硝酸盐和溴酸盐有潜在的致癌作用，亚氯酸盐和氯酸盐可引起溶血性贫血。目前，饮用水中阴离子的测定方法有化学滴定法、分光光度法和离子色谱法，化学滴定法和分光光度法存在操作繁琐，灵敏度低，误差大等缺点。本文采用离子色谱法，测定饮用水中9种阴离子的含量，具有快速、简便、准确、灵敏等优点。

1 实验部分

1.1 仪器

dionexiCS-1 100离子色谱仪及化学工作站，美国戴安公司；R FC-3 0试剂控制器，用于控制AErS抑制器和淋洗液发生器（KoH）；AErS5004m m阴离子抑制器；AS-d V自动进样器。

1.2 试剂

氯酸盐和亚氯酸盐，浓度1000μg/m L，农业部环境保护科研监测所；硝酸盐、氯化物、氟化物、溴酸盐、硫酸盐和亚硝酸盐，浓度1000μg/ m L，中国计量科学研究院；溴化物，浓度100 m g/L，中国计量科学研究院。本实验所有用水均为超纯水，电阻率为1 8.2M Ω。

1.3 色谱条件

色谱柱：dionexionPAcAs19离子交换柱（4×250m m），AG19保护柱（4×50m m）；柱温30℃；淋洗液流速1.0 m L/mi n；抑制器电流1 12mA；进样体积500 μL；淋洗时间30mi n。

1.4 实验方法

1.4.1 标准曲线绘制

阴离子标准贮备液：将上述9种阴离子标准溶液，用超纯水分别稀释至10m g/L，于4 ℃冰箱中保存。阴离子标准混合液：模拟水样中阴离子的含量范围，配制9种阴离子标准混合液系列，经0.22μm滤头过滤后，装入离子色谱进样瓶中待测。按色谱条件设置仪器参数并进样检测，标准离子色谱图如图1所示。以离子浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

图1 标准离子色谱图

1.4.2 样品检测

自来水和包装饮用水样品经0.22μm滤头过滤后，装入进样瓶中检测。水源水样品需用超纯水稀释5～1 0倍。根据标准曲线，计算样品中各阴离子的含量。

2. 结果与讨论

2.1 淋洗液的选择

离子色谱法检测水中阴离子的原理为：水中待测阴离子随淋洗液进入离子交换柱系统，根据分离柱对各阴离子的不同的亲和度进行分离，淋洗液经过抑制器处理，降低背景电导，增加被测阴离子的电导值，再以电导检测器检测各阴离子组分的电导率，以保留时间定性，峰面积定量。根据上述原理，要实现多种阴离子的有效分离并检测，必须选择合适的淋洗液和淋洗条件。早期的离子色谱系统一般选用NA2CO3、NAHCO3、NAoH做淋洗液，可实现多种离子的有效分离和检测，其缺点是淋洗液浓度固定，难以实现复杂条件下的梯度淋洗。

随着离子色谱仪检测技术的发展，近年来开发出KoH淋洗体系，通过试剂控制器，自动控制淋洗液中KoH的浓度，实现梯度淋洗功能。本文采用的R FC-3 0试剂控制器，KoH初始浓度为10m mol/L，最终浓度为45m mol/L，在1.0 m L/mi n流速条件下，9种阴离子全部实现基线分离，分离度＞1.8，如图1所示。降低洗液流速，分离效果更好，但分析时间过长；增大淋洗液流速，柱压增大，各离子出峰时间提前，使分离度降低。因此淋洗液流速选取1.0 m L/mi n较合适。

2.2 检出限、精密度及线性范围

采用I UPAC对检出限的定义方法，对空白纯水样品连续测定20次，计算各离子响应值的标准偏差S，根据公式d .L=S/k，k为表1中标准曲线的斜率，计算各离子的检出限。对混合标准溶液3连续进样1 0次，测得各离子峰面积和浓度的相对标准偏差（RSd ）。结果表明，本方法灵敏度和精密度较高，见表1。

配制一系列不同浓度的阴离子混合标准液，按上述实验参数条件进样检测，对各离子相应的峰面积和浓度进行线性回归，回归方程及线性范围见表1。

2.3 准确度

取饮用水样品，按上述色谱仪器条件检测，测得本底值后，按低、中、高三个浓度水平，分别添加0.1 0、1.0 0、5.00m g/L的混合标准溶液，做回收率实验。实验结果表明，水样加标的回收率在9 3.0%～102.0%，准确度较好，结果见表2。

2.4 水样测定

取肇庆地区市售的矿泉水、纯净水、自来水、山泉水等四种常见饮用水，按上述色谱条件进行检测分析，计算9种阴离子的含量，均符合现行国家标准，测定结果见表3。

3 结语

表1 回归方程、线性范围、检出限及精密度

表2 加标回收率结果

表3 饮用水阴离子含量测定结果（单位：mg/L）

本法用离子色谱仪检测饮用水中常见9种阴离子的含量，采用最新一代的KoH淋洗液自动控制系统，简化操作，避免了淋洗液组分和浓度变化对检测的影响，各离子保留时间重现性良好；实现了梯度淋洗，9种阴离子都能实现基线分离，可有效降低背景噪音，提高检测灵敏度。本方法操作简便，具有快速、准确、灵敏的优点，可满足生活饮用水和包装饮用水卫生标准检测要求。

[1]牟世芬,刘克纳,丁晓静.离子色谱方法及应用[M].2版.北京:化学工业出版社,2005:30-31.

[2]国家质量监督检验检疫总局.饮用天然矿泉水检验方法(GB/t8538-2008)[S].北京:中国标准出版社,2008.

[3]陆幽芳,陈守建.离子色谱方法测定水中主要阳离子[J].环境监测管理与技术,1997(2):14-16.

[4]祖如松．饮用水中溴酸盐、次氯酸盐、氯酸盐的离子色谱分析[J].中国公共卫生杂质,2000(12):1141-1142.

[5]田慧琼.离子色谱法在测定水质中的应用研究[J].中国化工贸易,2014(1):255-256.

胡克生（1975-），男，广东肇庆人，本科，食品化学分析工程师。