环境水中氟离子检测方案(离子色谱仪)

分析技术与实验室仪器 反馈服务编码 LP5006 水中阴离子和消毒副产物的检测 饮用水消毒是保证饮用水卫生安全的关键，利用抑制型离子色谱法直接测定阴离子和三种消毒副产物已经成为国内外关注焦点。三种消毒副产物的分析现有的国际标准方法有抑制型电导法，柱后衍生紫外检测法及IC-MS联用法等。但完成水中七种标准阴离子和三种消毒副产物一次进样出峰分析，离子色谱抑制型电导检测是目前最佳手段。 饮用水消毒是保证饮用水卫生安全的关键，利用抑制型离子色谱法直接测定阴离子和三种消毒副产物已经成为国内外关注焦点。三种消毒副产物的分析现有的国际标准方法有抑制型电导法，柱后衍生紫外检测法及IC-MS联用法等。但完成水中七种标准阴离子和三种消毒副产物一次进样出峰分析，离子色谱抑制型电导检测是目前最佳手段。 根据美国现行的 EPA300.1Rev-1.0(1997) Part A (七种标准阴离子)需要40uL样品环， Part B (消毒副产物)需要200uL样品环进样到 4mm 内径离子分析柱中。因此，测定一个样品要求两次进样测定不同离子，很难满足实验室大量样品测定的要求。 本文采用瑞士万通最新型号850谱峰思维离子色谱，最新 ASppp7-250阴离子柱，证明用同同50uL样品进样环足够达到标准规定的分离和检出限的要求。 此应用同样样用于NIOSH 标准方 850仪器配置图 法6004 (SO，)， 7903(无机阴离子)，S301(氟代乙酸钠)。 分析仪器 Metrohm 850 谱峰思维离子色谱；Metrohm 858 谱峰思维离子色谱自动进样器(超滤型)；Metrohm MagIC Net魔术师软件； Metrosep ASMPP 7-250(i-Column)色谱柱。 试剂 淋洗液： 3.6mMNazCO； 抑制器溶液：100mM硫酸，超纯水(18mQ)。 样品处理 不同水质样品包括饮用水，雨水，自来水等采用瑞士万通英蓝超滤方式进样。英蓝超滤采用孔径为0.15um的醋酸纤维膜，采用独有螺旋式设计超滤池使同一膜使用寿命可命100~150个样品，节约了运行成本，减少了人工操作误差。 英蓝超滤池原理为：进样一侧(上部)无颗粒透过，样品一侧(下部)颗粒物被样品流冲出到废液，超滤膜不易堵塞，样品侧流速大，进样一侧流速下，造成压力差使过滤完成。 Level 1 2 3 4 5 6 7 RSD Corr. F 0.065 0.127 0.25 0.65 1.031 2.03 4.04 2.470% 0.999883 CIO， 0.0008 0.0016 0.0031 0.0081 0.0128 0.025 0.05 0.677% 0.999988 BrO， 0.0008 0.0016 0.0031 0.0081 0.0128 0.025 0.05 2.492% 0.999824 Cl 1.29 2.51 4.99 12.93 20.39 40.09 79.80 0.120% 0.999999 NO，N 0.016 0.03 0.06 0.158 0.25 0.49 0.98 2.271% 0.999869 Br 0.007 0.014 0.029 0.074 0.117 0.231 0.46 2.502% 0.999836 C10， 0.0008 0.0016 0.0031 0.0081 0.0128 0.025 0.05 2.392% 0.999844 NON 0.16 0.31 0.625 1.62 2.55 5.02 9.99 0.980% 0.999975 POP 0.156 0.3 0.6 1.56 2.46 4.85 9.64 2.738% 0.999814 SO 1.55 3.0 6.0 15.55 24.8 48.5 96.0 0.242% 0.999998 图1.水中阴离子及消毒副产物色谱图： Figurel为检出限谱图，Figure 2 为亚氯酸根、溴酸根放大图， Figure 3 为溴、骏酸根放大图 图2.7次进样谱图 MDL研究(7谱图合并，保留时间考察) 图3.美国休斯敦自来水样品添加氟乙酸和甲酸及阴离子(考察其对三种消毒副产物的分离干扰) 表17次祥 MDL 研究 组分(mgL) F. C102- BiO- CI- NO--N CIOs- Bi- NO：-N HPO：p SO MDL-1MDL-2 0.0660 0.0659 0.00080.0008 0 00080.0008 1235012297 0.01610.0164 0 00080.0008 0.0074 0.0074 0.15340.1535 Q15730.1525 151051.5750 MDL-3MDL-4 0.06550.0651 0.00080.0008 0000800008 1232012345 0.016500163 0000800008 0.00740.0074 0.153201531 0.153701472 1.56231.5563 MDL-5MDL6 0.0651 0.0657 0.00080.0008 000080.0009 123011.2321 0.01630.0170 000080.0008 0.0073 0.0073 01532 0.1536 015870.1658 1.50431.5585 MDL-7 0.0662 0.0008 00008 12302 0.0164 00000 0.0072 01534 0.1524 15666 Average Tiue ValLle 0.0656 0.0650 0.0008B 0.0008 0.00080.0008 1.2319 1.2900 0.0164 0.0166 0.0008 0.0008 0.0073 0.0075 0.1534 0.1600 0.1554 0.1562 1.5476 1.5500 RecoverySid Dev 100.99% 0.0004 107.73%0.0000 103.49% 0.0000 95.50% 0.0021 98.96%0.0003 96.90% 0.0000 97.86%0.0001 95.85%0.0002 99.46%0.0059 99.85%0.0282 %RSO 0.0063 0.0201 0.0357 0.0017 0.0178 0.0076 0.0093 0.0012 0.0381 0.0182 MDL {3.14XSD) 0.00131 0.00005 0.00009 0.00671 0.00092 0.00002 0.00021 0.00056 0.01859 0.08852 二氧化碳抑制器 为保证检测所需灵敏度要求，瑞士万通推荐采用双抑制技术，即在原有 MSM 阴离子化学抑制器基础上，串联 CO，抑制器以达到更高灵敏度要求。CO，抑制器原理是基于阴离子Na，CO，/NaHCO， 淋洗液化学抑制后生成的 H，CO， 存在离解平衡，在 CO，负压环境下，平衡向生成水的方向发生，以获得更低背景，灵敏度更高，并且无进样峰和系统峰干扰，且不增加背景噪音。 从以上线性相关性及 RSD数据看出，此7种标准阴离子和3种消毒副产物的相关性都可达到0.999以上，RSD小于3%，说明此方法具有良好可靠性。 从分离度放大图看，以此色谱条件考察分离度，其中较难分离的亚氯酸根和溴酸根，以及溴和氯酸根都能够达到基线分离。 表1是7次进样谱图 MDL研究(包括重复性，回收率，标准偏差，检出限)。从图3和表1结果看出，7次低浓度进样，无论保留时间，重复性等指标极佳，MDL(方法检出限以 3.14*SD计)三种消毒副产物亚氯酸根，溴酸根和氯酸根分别为 0.36ppb， 0.54ppb 及 1.24ppb)。 可以看出，水样中如含有氯乙酸和甲酸不会干扰其他离子分离分析。本工作同样对不同水样进行考察如试剂水，地表水，地下水，废水等，结果令人满意。 结论 以上实验证明使用 A Supp7-250色谱柱同时分离水样中七种阴离子和三种消毒副产物有如下优势： 1.可降低淋洗液消耗和废液产生； 2.进样峰远离F，不干扰F离子出峰； 3.实现氟乙酸盐，氟和消毒副产物的分离。 瑞士万通同样提供 A Supp 5-250 系列色谱柱完成此分离。建议使用Metrohm MCS 二氧化碳抑制器使无系统峰干扰，无进样负峰，并且能有效消除样品中的二氧化碳(测试外加10g/L CO，)。