海水中模拟海水中痕量溴和碘离子检测方案

第6期2010年12月No.6 Dec. 2010现代科学仪器Modern Scientific Instruments·139· 高效阴离子交换色谱一脉冲安培检测模拟海水中痕量溴和碘离子 佘小林李仁勇陈园园 胡兰 (安徽省地质实验研究所合肥230001；2戴安中国有限公司应用研究中心北京100085) 摘 要 本文建立了脉冲安培检测器同时测定模拟海水中溴和碘离子的离子色谱方法，选用 IonPac AS 20型分析柱，通过对淋洗液种类和浓度进行详细的试验，最终确定采用60 mmol/L 的 NaOH溶液作淋洗液，流速为1.0mL/min 的条件下进行测定，使C1、Br和Ⅰ基线分离。高含量的氯对测定溴和碘不存在干扰，方法的线性相关性好(r>0.999)，检出限为0.2Hg/L。样品测试的相对标准偏差 RSD 小于4%，加标回收率95.0%~100.0%。 关键词 离子色谱；脉冲安培检测器；模拟海水；溴离子；碘离子 中图分类号号0657.7 Simultaneous Determination of Trace Bromide and Iodide in Simulated Seawater withHigh Performance Anion Exchange Chromatography - pulsed Amperometric Detection She Xiaolin ，Li Renyong，Chen Yuanyuan，Hu Lan ('Institute of Geological Experiment of Anhui Province，Hefei 230001，China； Application Research Center，Dionex China Ltd.. Beijing 100085，China) Abstract This paper established an ion chromatographic method for simultaneous determination of trace bromide andiodide in simulated seawater with a pulsed amperometric detector. The type and concentration of eluent were also tested indetail. The results showed that CI， Br and I were in baseline separation by using IonPac AS 20 as anion-exchange ana-lytical column，60mmol/L sodium hydroxide solution as eluent and flow rate at 1.0ml/min. High level of chloride has nointerference on the determination of bromide and iodide. This method has good linear correlation(r'>0.999) and satisfyingrecoveries(95.0%~100.0%). The detection limit is 0.2ug/L and the relative standard deviation is less than 4%. Keywords Ion chromatography；Pulsed amperometric detector；Simulated seawater；Bromide；Iodide 溴和碘是具有重要生物效应的微量元素之一，与人体健康息息相关。目前Br和的分析常采用催化比色分光光度法[1.21，极谱法、气相色谱[4和离子色谱I5-9]。催化比色分光光度法显色条件要求苛刻，不易掌握。极谱法灵敏度较低，气相色谱法需要衍生处理操作复杂。而离子色谱法可直接测定，具有较高的灵敏度。目前离子色谱法测定Br 和Ⅰ的研究已有报道，但是利用IonPac AS20 分析柱进行Br和I同时测定的方法未见报道。本文在已报道的文献基础上，进行了淋洗液种类和浓度的选择试验，确定采用60 mmol NaOH 作淋液，使Cl和Br基线分离，即使样品中存在高浓度氯时 ug/L级的Br 也可准确测定。 实验部分 1.1 仪器和主要试剂 Dionex-1000 型离子色谱仪；IonPac AG20 ( 收稿日期：2010-11-15 ) ( 作者简介：佘小林(1959 - )，高级工程师， 从 事离子色谱方法的研究 ) 保护柱(2mmx50mm)， IonPac AS20 分析柱(2mmx250mm)，ED50A 电化学检测器，脉冲安培检测模式，采用银工作电极，Ag/AgCl参比电极、钛对电极)。 Chrommeleon 6.8色谱工作站，记录并分析数据。 1.2 主要试剂 碘离子标准溶液：准确称取干燥后的基准碘化钾0.1300g，溶解于水中，移入1000mL 容量瓶中，稀释至刻度摇匀。此溶液为 P(r)/mg·L-=100.00，再将此浓度稀释为所需的浓度。 溴离子标准溶液：准确称取干燥后的基准溴化钾 0.1489g溶解于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度摇匀。此溶液为 P(Br)/mg·L-=100.00，再将此浓度稀释至所需的浓度。 3mol/L NaOH储备液：称取120g优级纯NaOH 溶解于 1000mL水中，摇匀放置沉清。 60mmol/L NaOH溶液：吸取3mol/L NaOH 储备液的上层清液20mL于淋洗瓶中稀释至1000mL 摇匀。 2 结果与讨论 2.1 淋洗液的选择 文献报道离子色谱-脉冲安培法测定Br 和Ⅰ的常见淋洗液有硝酸和氢氧化钠溶液两种。通过试验发现，氢氧化钠溶液作为淋洗液时灵敏度要高于硝酸溶液体系，而且硝酸本身对银电极存在一定程度的腐蚀，保存不当容易造成电极的过快损耗，因此综合考虑本文选择氢氧化钠溶液作为测试所用淋洗液。 2.2 淋洗液浓度的选择 本文试验不同浓度的淋洗液对 C1、Br和Ⅰ的保留行为和分离效果的影响，结果表明，随着淋洗液浓度的增加，氯、溴、碘离子的保邵时间均有不同程度的缩短。为了确保高浓度的氯离子与溴离子能够基线分离，且保证尽可能短的单次分析时间，选择氢氧化钠淋洗液浓度为60 mmol/L。 2.3 标准曲线和检测限 取Br和标准溶液，用纯水稀释标准系列，以峰高对浓度作回归分析，方法具有良好的线性，线性相关系数均在 0.999以上。检测限根据三倍信噪比来确定，具体结果参见表1，方法对于溴和碘的检出限都在0.2ug/L。 表1标准曲线和检测限 被测离子 线性范围 线性方程 相关系数 检测限 /ug·L /ug·L Br 1~100 Y=0.0070x+0.0099 0.9995 0.2 I 1~100 Y=0.0132x+0.0010 0.9993 0.2 图1样品1#分离谱图(峰1，Br；峰2，Ⅰ) 2.4 模拟样品测定及方法准确度和精密度 分别对两个稀释10倍后氯含量分别为702和376mg/L 的模拟海水样品进行了测试和加标回收试验，图1为1#样品测试谱图，加标回收结果见表2；并将这两个稀释10倍后的样品重复进样5次，以测定分析的精密度，具体结果见表3. 表2准确度测定结果 Br 样品 编号含量 加标量 测得量量回收率 /ug·L/ug·L/ug·L I 含量 加标量 测得量 回收率 /ug·L/ /ug·L /ug·L 1# 3.2 2.0 5.1 2.4 2.0 4.4 2# 2.0 4.0 5.9 97.5 1.6 4.0 5.6 100 表3精密法测定结果 .品 Br 编号 测定值 均值 RSD 测定值 均值 RSD /ug·L /ug·L/% /ug.L /ug·L% 1# 3.2，3.2，3.3，3.2，3.1 3.2 2.2 2.4，2.4，2.4，2.5，2.5 2.4 2.0 2# 2.0，2.0，1.9，2.0，1.9 2.0 2.8 1.5，1.6，1.5，1.6，1.6 1.6 3.5 3 结论 本文采用 IonPac AS20高效阴离子交换分析柱可基线分离C1、Br和Ⅰ，并运用脉冲安培检测器测定含氯量较高的水样(模拟海水)中Br―和I。由于安培检测器对氯响应较低，因此可消除高浓度氯离子对溴离子色谱峰的干扰。该分析方法具有较好的选择性，且有很高的灵敏度和准确度，适用于各类水样中Br 和Ⅰ的同时测定。 ( 参考文献 ) ( [1] 刘棕，肖艳玲.催化比色法测定化探样品中微量碘(Fe~(+++)- CNS~-NO2~体系)[J]. 岩 矿测试，1998，5(3)：193 ) ( [2] 李欣. 3 ，5 - 二溴-PADAP分光光度法测定微量 SCN离子的 研究[J].化学分析计量，2 0 00，9(2)：33 ) ( 陆光汉，许汉英. SCN、S，0 的谱测定[J].理化检验-化 学分册，1989，25(2)：56 ) ( [4] 周红.GC/MS-衍生化法分析无机阴离子[J].理化检验-化 学 分册，2003，39(8)：467 ) ( [5] 墨 淑敏，梁立娜，蔡亚岐.高效阴离子交换色谱在易极化阴离子 痕量 分 析中的应用[J].色谱， 2 005，26(6)：667 ) ( [6] 梁立娜，蔡亚岐，牟世芬 . 高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测器测定工业醋酸中痕量碘 离 子的方法[J].分 析 试验室，2005， 24(11)：66 ) ( [7] 柴成文，刘克纳，牟世芬.安培检测一离子色谱法测定乳品中的 微量 碘 [J].色谱，2001.19(1)：94 ) ( [8] 佘小林.离子色谱法快速测定土壤中碘量[J].岩 矿 测试，2005， 24(2)：145 ) ( [9] 郭庭秀.油 田 水中F，C1，Br，No， ，SO的离子色谱分析[J]. 现代科学仪器，2002.26：12 ) O China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net 溴和碘是具有重要生物效应的微量元素之一，与人体健康息息相关。目前 Br- 和 I- 的分析常采用催化比色分光光度法 [1,2]，极谱法 [3]、气相色谱 [4] 和离子色谱 [5-9]。催化比色分光光度法显色条件要求苛刻，不易掌握。极谱法灵敏度较低，气相色谱法需要衍生处理操作复杂。而离子色谱法可直接测定，具有较高的灵敏度。目前离子色谱法测定 Br- 和 I-的研究已有报道，但是利用 IonPac AS20 分析柱进行 Br- 和 I- 同时测定的方法未见报道。本文在已报道的文献基础上，进行了淋洗液种类和浓度的选择试验，确定采用 60 mmol NaOH 作淋液，使 Cl- 和Br- 基线分离，即使样品中存在高浓度氯时 μg/L级的 Br- 也可准确测定。