1、离子色谱法在饮用水水质检测中的应用【摘 要】我国饮用水卫生标准确定采用离子色谱法作为离子检测标准方法，从问世以来，离子色谱法是化学领域中发展最快的分析技术之一，卫生部颁布的生活饮用水用水卫生标准中规定氯化物、硫酸盐、硝酸盐、氟化物等常规检测项目，采用离子色谱法能快速简便完成检测，同时可以满足大量样品检测需要。本文对离子色谱法在饮用水水质检测中的应用进行简单分析。 【关键词】 离子色谱法 饮用水水质 水质检测 饮用水检测 中图分类号： F407 文献标识码： A 一引言 在我国关于饮用水的卫生标准（GB5749-2006）明确规定了生活饮用水的水质标准和需要检测项目，对于氯化物、硫酸盐、硝酸盐、
2、氟化物等含量检测是衡量和判断水质是否合格的重要指标。由于国际检测方法为分光光度法、滴定法和电极法，每次只能测定一种离子，无法满足大批样品测定需要。采用离子色谱法能同时测定四种以上离子，具有灵敏度高、准确、快速等特点，具有较好的工作效率。 二. 离子色谱法概述 离子色谱是在 1975 年由 H.Small 等人提出的高效液相色谱的一种，故又称高效离子色谱（HPIC）或现代离子色谱，至今已有将近 30 年的历史，由于它的广泛应用，已经逐渐成为一个独立的大类。我国从 1980 年进行离子色谱的应用研究，离子色谱法对阴离子的分析是分析化学中的一项新突破，由于该法具有简便、快速、选择性好、受干扰小、灵敏
3、度高、可同时测定多组分等优点，其应用已几乎遍及人类生活各领域中，尤其在医药、环境科学和水质分析等方面，离子色谱已得到明显普及和不断提高。 水质分析是环境分析中的一个重要部分。近年来离子色谱法已广泛地应用于饮用水、地表水、工业废水、生活用水和海水等样品的分析。经典的湿化学分析法只能用不同的方法单个测定阴离子，并且灵敏度低，干扰多，步骤冗长。近年来离子色谱的发展很快，特别是对阴离子的分析方法是一个突破，解决了许多分析化学长期存在的多组分同时测定等疑难问题，得到广泛应用。 三.离子色谱法在饮用水水质检测中的应用。 1.无机阳离子的测定。 离子色谱技术的迅速发展，已经可以快速、方便地同时测定饮用水中碱
4、金属、碱土金属及铵离子。对离子色谱法和传统的 EDTA-2Na 法测定水中的总硬度作为比较，离子色谱法对 M92+和 Ca2+的检出限大大低于EDTA-2Na 法，测定结果与 EDTA-2Na 法比较无显著差异。离子色谱还可以检测过渡金属离子，采用 CS5 色谱柱，005molL 草酸+0095molL LiOH 作为淋洗液，用 0001molL PAR+03molL 氨水+01molL乙酸为柱后衍生试剂，以 500nm 的条件下分光光度法同时测定了 Pb”、Cu”、Cd2+、Co” 、Zn2+和 Ni”，检出限在 197310ngmL 间；电导检测低压离子色谱分析过渡金属离子Zn2+、Pb2
5、+、Fe2+、Cd2+、Mn+、Cu+、Ni2+等，仅在 3040psi 的低压力下，电导检测，不需要柱后反应体系和抑制柱，10-12min 完成同时测定，灵敏度达 10-810-9gmL。 2. 离子色谱法分离饮用水中高氯酸根。 高氯酸根对人体甲状腺的分泌有较大的影响。美国 EPA 的饮用水和地表水部门将此阴离子列入污染物侯选表(CCL)中，而加利福尼亚州 EPA最新规定其含量不应超过 6gL。虽然使用离子色谱一质谱联用(IC-MS)法可以提高灵敏度，但昂贵的设备使方法难以普及。使用 Dionex IonPacASl6，EG40 自动淋洗液发生器，1000pL 进样量，检测限达到150ngL
6、。采用微波浓缩一离子色谱法测定 CIO4，水样微波浓缩 20 倍，检测限 020gL。苯胺类化合物是制造染料、药物的重要原料，也是环境中的主要污染物之一，离子色谱一安培检测可以测定苯胺类化合物，以乙腈和硫酸的混合溶液为流动相，梯度淋洗，一次进样分离 2，6一甲苯二胺、2，4 一甲苯二胺、苯胺、邻甲苯胺、联苯胺、对氯苯胺、4，4L 二氨基二苯甲烷、间硝基苯胺、甲萘胺等 9 种苯胺类化合物，检测限分别为346、725、499、743、2121、163、260、20147 和2260。 3. 离子色谱法测定生活饮用水中常见的八种阴离子 采用 Metrosep A Supp 5-250 分析柱,抑制型
7、电导检测器，进样体积为 40L，峰面积定量。可以同时测定生活饮用水中的 F- 、Cl-、Br-、BrO3-、NO3-、NO2-、PO43-、SO42- 八种阴离子。 水样采集与预处理：用玻璃或塑料采样瓶采集水样，对于用二氧化氯和臭氧消毒的水样需通入惰性气体（高纯氮气）5min（1.0mL/min）以除去二氧化氯和臭氧等活性气体：加氯消毒的水样则可省略此步骤。 样品保存：水样采集后密封，置 4冰箱保存，需要在一周内完成分析。采集水样后加入乙二胺储备溶液至水样中浓度为 50mg/L，密封，摇匀。 水样过滤：将水样经 0.45m 微孔滤膜过滤器过滤，对含有机物的水先经过 C18 柱过滤。 将预处理后
8、的水样直接进样，进样体积（40L） ，记录保留时间、峰面积。 校准曲线的绘制：配制八种阴离子的 5 种不同浓度（10.0、25.0、50.0、75.0、100g/L）混合标样分别进样，以峰面积对溶液浓度分别绘制校准曲线，计算回归方程。 离子色谱法测定饮用水中的八种阴离子操作简便、快速高效、重现性好，符合实际检验要求。本方法回收率 96.1%103.1%，灵敏度高，最低检测质量浓度 5.0ug/L。 4.离子色谱的抑制技术 离子色谱的电导检测器有一个问题，它对淋洗液有很高的信号。为了让没有选择性的电导检测器变成选择性检测器，有人提出了简单而巧妙的解决办法，即将第二根柱(抑制器)连接于分离柱与检测
9、器之间，选用弱酸的碱金属盐为分离阴离子的淋洗液，无机酸(硝酸或盐酸)为分离阳离子的淋洗液。当被测离子经分离柱分离后，经过第二根柱子时(分析阴离子时，该柱为 H+ 强酸性阳离子交换树脂填充柱；分析阳离子时，该柱为 OH-型强碱性阴离子交换树脂柱)。阴离子淋洗液中的弱酸盐变成了弱酸，阳离子淋洗液中的强酸被中和生成水使淋洗液本身电导大大降低，而被测离子则生成强酸、强碱，提高了电导值，信噪比大大提高。 离子色谱抑制器的发展经历了四个阶段即：树脂填充抑制柱、管状纤维膜抑制器和平板微膜抑制器。目前市场上最先进的电化学自身再生膜抑制器不用化学试剂提供 H+和 OH- ，而是通过电解水产生的和来满足所需离子。
10、 5. 砷和铬 由于抑制电导检测器对五价砷有响应而对三价砷没响应，采用H2O2(22)将 As()氧化成 As()，以 2mmol/L Na2CO3 和 2mmol/L NaHCO3 混合溶液为淋洗液，流速 1.5ml/min，测定水中的总 As()，再用差减法计算 As()的含量。用原子吸收法检查测定 As()，得出该方法的转化率在 99左右。用 HPICAG4 柱和用 0.5mmol/L Na2CO3 为淋洗液，流速为 2.0ml/min，测定 Cr()，同时在 0.01mol/LNaOH 的介质中，用 H2O2 将 Cr()氧化成 Cr()，然后测定总 Cr，由此计算 Cr()的含量。
11、6. 氰和酚类 1997 年，美国材料与试验协会(ASTM)已将离子色谱法确定为测定水中氰化物的标准分析方法。用离子色谱法同时测定邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚，回收率 96.8101.3，相对标准偏差1.5，检出限 0.85mg/L。用 GDX102 树脂和阳离子交换树脂分离吸附工业废水样品中的有机物和重金属离子，然后用电流检测器离子色谱法测定工业废水中的氰化物，淋洗液为 1mmol/L Na2CO3、10mmol/L NaH2BO3 和14.7mmol/L 乙二胺的混合溶液。最低检出浓度为 0.5ug/L,相对标准偏差为 3.947.41，回收率为 90101.5。 四结束语 离子色谱
12、法是在水中多种阴离子同时测定所采取的优选方法，采用离子色谱法对饮用水水质进行检测，具有快速、准确、灵敏的特点。随着未来科学技术的逐步发展，离子色谱法及离子色谱联用技术的逐步完善和成熟，在水质检测方面，离子色谱法还将具有不可替代的作用。 参考文献： 1 郑少娜 离子色谱法在饮用水水质检测中的应用 期刊论文 广东化工 -2012 年 7 期 2纪峰 邢艳 马强 孙丽 姜国安 DX-120 型离子色谱仪在水质检测中的应用 期刊论文 化学工程师 ISTIC -2001 年 3 期 3刘波 张凌云 张秀中 离子色谱法在饮用水安全保障预警检测体系中的应用饮用水中 F-,ClO-2,ClO-3,Cl-,BrO-3,Br-,NO-2,NO-3,SO2-4,H2PO-4 十种离子的同时测定期刊论文 现代科学仪器 ISTIC -2004 年 2 期 4蒋如东 浅谈离子色谱在水质检测中的应用体会 期刊论文 江苏水利 -2011 年 9 期
