某磺酸盐

五种芳环磺酸盐的液相色谱分离方法浅谈 1-萘磺酸钠，2-萘磺酸钠，蒽醌1,5-二磺酸钠、蒽醌1,8-二磺酸钾和氨基萘酚-二磺酸钠五种物质均为强极性芳环磺酸盐化合物，在水溶液中完全电离成离子状态。在液相色谱分析中，五种物质的保留性质相似；因其为离子状态，C18反相柱对其没有保留，无法将其成功分离。本分析方法中采用离子对-反相色谱方法对其进行分离。具体分析条件和色谱分离图如下： 表1 色谱分析条件分析仪器U3000 HPLC 系统 色谱柱Diamonsil®(钻石）C18200*4.6mm，5um流动相A乙腈梯度洗脱：30minA: 20% ___ 45%B0.1%TBA+0.3%磷酸二氢钾pH6.5 温度30℃ 流速1mL/min 检测波长222nm http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609141634_609777_3137073_3.jpg 图1 五种芳环磺酸盐的液相色谱分离图 1：蒽醌1,5-二磺酸钠，2：氨基萘酚-二磺酸钠，3：蒽醌1,8-二磺酸钾，4：1-萘磺酸钠，5：2-萘磺酸钠总结： 从色谱条件分析，本方法使用的是常规的反相C18色谱柱，在流动相中加入离子对试剂的方法增强保留性，用磷酸二氢钾调节pH至近中性。方法建立过程中发现pH和乙腈的比例对五种物质的分离影响较大，溶液的pH的大小影响芳环磺酸盐在水溶液中的分子形态，酸性溶液中，各物质形成成分子，中性和碱性条件下电离成离子状态，碱性溶液中有利于与离子对试剂的结合，但考虑到仪器和色谱柱不耐碱性能，选择中性范围较为合适。流动相中乙腈的比例对各物质在色谱柱中的保留时间影响。经过多次试验发现，梯度条件能较理想的将物种五种物质分开，而在等度条件下无法实现，特别是蒽醌1,5-二磺酸钠和氨基萘酚-二磺酸钠，1-萘磺酸那和2-萘磺酸钠两组性能保留性能相似的物质较难分开。 谱分离图来看，三种芳环二磺酸盐和萘磺酸盐完全分开，分离效果较好。蒽醌1,5-二磺酸钠和蒽醌1,8-二磺酸钾因空间结构差异，所表现出来的保留性有明显的区别，因此可以较好的分离。1-萘磺酸钠和2-萘磺酸钠结构性质非常相似，化学性质也相近，较难分离，目前还未建立将两者完全分离的方法。图中所示分离度不如其他物质理想。

在线固相萃取-离子色谱法测定四种芳环磺酸盐中的硫酸根离子摘要：建立一种在线固相萃取离子色谱法测定四种芳环磺酸盐中硫酸根离子含量的新方法，将自装填的PGC-SPE柱应用于离子色谱系统对样品进行在线前处理，样品经过PGC-SPE柱处理后进入500μL定量环，通过阀切换-大体积进样模式使硫酸根进入阴离子检测系统。固相萃取流路以1.5mmol/L Na2CO3在0.8mL/min的流速对基体在线富集；分析柱采用SH-AC-3 (4.0×250mm) + SH-AG-3 (4.0×50mm)，在6mmol/L Na2CO3 +4mmol/L NaHCO3条件下等度洗脱，柱温为35 ℃，流速为0.8mL/min，进样量20μL。结果表明：硫酸根离子在0.50-10.00 mg/L浓度范围内呈良好的线性关系，线性相关系数为0.9993，保留时间、峰高、峰面积的RSD均在0.28%~2.86%之间，方法检出限为0.0106mg/L，回收率在93.33%~105.59%之间；该方法具有良好的线性和重复性，整个在线分析过程在25min之内完成，进样量少，快速、高效。关键字：在线固相萃取，离子色谱，多孔石墨化碳，自装填技术，硫酸根离子1 前言多孔石墨化碳（PGC）作为一种新型色谱固定相，因其表面为纯碳结构、平整且无接枝的功能基团而具有耐强酸强碱、耐高温、性能稳定的特点，广泛应用于液相色谱和离子色谱中。PGC是二维结构、表面完全非极性且有可自由移动的π电子，因此与它化合物之间存在着疏水作用和电子间作用等多重作用力，从而在一定条件下对极性化合物、非极性化合物、异构体、聚合物等都具有保留性且对强极性化合物表现出强保留性。在样品前处理特别是复杂样品前处理过程中，通常利用固相萃取对样品进行净化与浓缩富集，除去干扰性的杂质，从而提高待测物分离度并保护色谱柱。Thermo公司首先推出以多孔石墨化碳填料为固定相的hypercarb 分析柱。在固相萃取技术应用中已有商品化的离线多孔石墨化碳固相萃取小柱(PGC-SPE柱)，主要应用于液相色谱和离子色谱的样品的富集和基体消除。 萘磺酸盐和蒽醌磺酸盐属于多苯环磺酸盐，易溶于水的强极性离子型化合物。目前商品化的离子色谱固相萃取前处理柱，如：Onguard RP柱、H柱、Na柱以及聚合物树脂固相萃取柱等对非离子型有机化合物和常规离子基质有很好的前处理效果，但对芳环磺酸盐类的离子型强极性有机化合物保留性差，前处理效果不理想；在测定这类物质中残留的无机离子时，若不能很好地对该类物质进行基体消除，其进入分析系统后易保留在离子色谱柱上且较难洗脱，对分析柱造成损害。PGC因其特殊的表面疏水性质和带电性质使得它对该类强极性离子型化合物具有很强的保留性。本实验创新性的提出自装填可再生的多孔石墨化碳固相萃取柱并将其应用于在线离子色谱分析系统对四种芳环磺酸盐中的硫酸根离子进行测定，自装填和可再生重复使用的特点很大程度上降低了实验成本，在线基体消除较离线前处理在能保证理想的前处理效果和样品分析重复性的同时，能很大程度的减少样品污染并缩短了分析时间和样品量，更有利于复杂样品中阴离子的快速、准确的分离分析。2 实验部分1.1 仪器与试剂实验所用仪器为自组装离子色谱系统，主要部件包括：Ultimate3000 WPS-3000TSL自动进样器，ICS5000+紫外检测器，ICS5000+（SP/DP）双泵，ICS5000 TCC柱温箱（含一个六通阀和一个十通阀），ICS3000（SP）单泵，ED50A电化学检测器（DS3，带控温）Chromeleon6.8色谱工作站，（美国赛默飞世尔科技有限公司）；WLK-6A阴离子抑制器（青岛仪趣仪器有限公司）；AL-10电子天平（梅特勒-托利多有限公司）；Milli-Q Advantage A10超纯水机（Millipore）；BRANSON 2510超声清洗仪（BRANSON）； 硫酸根离子标准储备液（100 mg/L，上海计量测试技术研究院）；碳酸钠和碳酸氢钠（分析纯，99%，上海凌峰化学试剂有限公司）；氢氧化钠 （w/w=50% ，默克公司）；浓磷酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；甲基磺酸（99.5%，上海阿拉丁有限公司）；甲醇，乙腈（色谱纯，上海星可高纯溶剂有限公司）。 1-萘磺酸钠、2-萘磺酸钠、蒽醌1,5-二磺酸钠、蒽醌1,8二磺酸钾（上海翰思化工有限公司提供）1.2 标准溶液的配制 分别取0.50，1.00，2.00，5.00，10.00 mL的SO42-标准储备液于100 mL容量瓶，超纯水定容后得到0.50，1.00，2.00，5.00，10.00 mg/L的SO42-标准液。 准确称取0.0242g、0.0213g、0.0248g、0.0257g的1-萘磺酸钠、2-萘磺酸钠、蒽醌1,5-二磺酸钠、蒽醌1,8二磺酸钾于50mL容量瓶，超纯水溶解定容，作为待测样品。1.3 色谱条件在线PGC-SPE柱为本实验室自装填前处理小柱（3.0×30mm），PGC填料粒径：30μm，阴离子分析柱: SH-AC-3 (4.0×250mm,9μm) + SH-AG-3 (4.0×50mm,12μm) (青岛盛翰色谱技术有限公司)，柱温：35 ℃，流速：0.8mL/min；进样量20μL；定量环：500μL；淋洗液：6mmol/LNa2CO3 +4mmol/LNaHCO3; 分析时间25min；1.4 On-line SPE-IC系统的构建 On-line PGC-SPE-IC系统构建如图1 所示，实验建立了阀切换-大体积进样抑制电导离子色谱方法测定四种芳环磺酸盐中的硫酸根离子。系统中泵1用于在线固相萃取和进样，泵2用于阴离子分析，泵3用于SPE柱的在线清洗再生；利用一个十通阀和一个六通阀实现样品的在线固相萃取、大体积进样和在线前处理柱的再生，抑制电导检测器对硫酸根离子进行检测。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609131609_609526_3137073_3.jpg 图1 在线SPE-IC系统2 结果与讨论2.1 PGC-SPE柱的装填和活化及柱容量 实验中所使用的SPE柱为本实验室自装填前处理小柱，采用湿法装填方法，以乙醇为分散剂，将填料以流动相的形式利用高压泵进行装填，装填过程先是填料在低流速低压条件下缓慢泵入柱体内，一段时间后再缓慢将流速调节为1mL/min装填1h以上，最后加大流速在高压条件下将填料压实；装填好的SPE柱压力约为120 psi。将装填好的PGC-SPE柱进行一下酸碱活化过程：酸冲洗（100mmol/LHCl, 1mL/min，30min）——水冲洗（1mL/min，20min）——碱冲洗（100mmol/LNaOH, 1mL/min，30min)） —— 水洗（1mL/min，20min）。酸碱冲洗的作用在于对小柱进行活化同时溶解填料中本身残留的一些酸碱可溶性杂质，避免其进入色谱系统损害色谱柱和抑制器。 利用紫外检测基线突越的方法测定PGC-SPE柱对该四种化合物的柱容量。分别配置500mL浓度为230.0、236.4、129.0、258.0mg/L的1-萘磺酸钠、2-萘磺酸钠、蒽醌1,5-二磺酸钠和蒽醌1,8二磺酸钾溶液作为流动相，以0.1mL/min的流速流过SPE柱，记录基线开始采集和发生突越的时间间隔，根据公式计算（柱容量=物质浓度*流速*时间）得：1-萘磺酸钠、2-萘磺酸钠、蒽醌1,5-二磺酸钠和蒽醌1,8二磺酸钾的柱容量分别是0.8912mg，0.8307mg，0.2354mg和0.4373mg。2.2 色谱分析条件的选择2.2.1 硫酸根在SPE柱上洗脱条件（泵1淋洗液） 在中性条件下, 由于电荷的相互作用，PGC-SPE柱对硫酸根具一定的保留性，而酸性或者碱性条件下将其洗脱；实验中考虑到仪器系统兼容性和耐碱程度，选择低浓度碳酸钠作为洗脱液。由于使用500uL定量环大体积进样方式，流速为0.8mL/min，则SO42-的峰展宽必须控制在0.625min之内。根据实验结果可知（见图2），在0.5mM，1mM，1.5mM碳酸钠条件下，阴离子完全洗脱时间分别是1.10-2.20min，0.75-1.45min，0.65-1.20min；1.5mM浓度下的硫酸根离子在0.55min之内洗脱，因此Pump1选择1.5mM碳酸钠作为洗脱液。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609131601_609519_3137073_3.jpg 图

水中硝酸盐氮检测 检测依据GB 7480-1987《水质 硝酸盐氮的测定 酚二磺酸分光光度法 》我们按照标准配制标准色阶比色后曲线如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210191429_397881_1681389_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210190834_397803_1681389_3.jpg对照标准要求水样体积为2.0微克/升时吸光度应为0.7左右，符合要求，在此条件下检测环保部标样所质控样品发现问题http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210191430_397882_1681389_3.jpg还做了一个质控样标准值0.7多我做是0.9多以上结果均比标准值偏高约30%左右，我们查找原因后发现：标准中标准曲线的显色过程与样品不同，标准曲线显色：使用浓度为100mg/L的硝酸盐氮标准溶液50.00毫升，调节pH值后蒸至近干，加入2毫升酚二磺酸试剂使用玻璃棒研磨使残渣与试剂充分反应，放置片刻，重复研磨一次，静置10分钟后，定容至500毫升，配成浓度为0.010mg/mL标准溶液。标准系列的配制是取此溶液直接按比例用水及氨水稀释后比色。而样品的处置是取50毫升水样，调节pH值后蒸发近干，加入1.0毫升酚二磺酸试剂后使用玻璃棒研磨残渣与试剂充分反应，放置片刻后，重复研磨一次，放置10分钟后加水10毫升。用氨水调节pH值后定容比色。我分析可能是标准系列显色不充分造成曲线斜率偏高，因此改变了标准系列的配制方法将方法进行改进：配制20mg/L的硝酸盐氮标准溶液，分别取1ml、3ml、5ml、7ml、10ml定容成100毫升，取50毫升按水样的检测步骤检测后绘制曲线如下http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210190853_397809_1681389_3.jpg同一标准点曲线吸光度明显增加，检测上述两个质控样品，检测结果均符合要求。结论：GB 7480-1987《水质 硝酸盐氮的测定 酚二磺酸分光光度法 》中标准系列的显色与样品显色不一致，会造成检测结果偏高20%-30%。

氨基磺酸-紫外分光光度法：测硝酸盐，这里的原理说[color=#ff0000]“[b]溶解的有机物、表面活性剂、亚硝酸盐氮、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐等”[/b][/color]会干扰测定但是这个方法里面只用絮凝沉淀和吸附树脂来预处理，仅排除了[color=#3366ff][b]“有机物、浊度、Fe3+和Cr6+”[/b][/color]的干扰有两个问题：1. 那水样里面的[color=#009900]表面活性剂、亚硝酸盐、溴化物、尤其是[b]碳酸氢盐和碳酸盐[/b][/color]的干扰呢？怎么排除呢？2. 如果我的水样里面没有[b][color=#3333ff]“有机物、浊度、Fe3+和Cr6+”[/color][/b]或者说他们的浓度可忽略，是不是我就不需要絮凝沉淀和吸附树脂来预处理呢？注：我的水样在测试前，都会先通过[b][color=#cc33cc]0.22 μm的滤膜过滤。[/color][/b]如有回复，万分感谢！！！[img=,690,113]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110272045565208_5172_5383916_3.png!w690x113.jpg[/img]