曹丹

摘要 ：近年來(lái)，離子色譜分析發(fā)展迅速，作為一種新的分析技術(shù)在諸多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文通過(guò)離子色譜與常規(guī)滴定分析方法對(duì)比，討論其優(yōu)缺點(diǎn)，綜述其在工業(yè)鍋爐水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 ：離子色譜 水質(zhì)檢測(cè)

一、前言部分

離子色譜（HPIC）最早由奧地利學(xué)者提出，于20世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來(lái)，是以經(jīng)典離子色譜為基礎(chǔ)，由美國(guó)學(xué)者共同發(fā)表論文《Novel Ion Exchange Chromatographic Method Using Conductimetric Detection》為近代離子色譜開始的標(biāo)志，是一種新型、獨(dú)特而有效的快速分析微痕量離子的技術(shù)。

我單位購(gòu)置的CIC-200型離子色譜儀具有抑制電導(dǎo)檢測(cè)陰離子分析和直接電導(dǎo)檢測(cè)陽(yáng)離子分析兩種檢測(cè)模式，通過(guò)更換不同類型的色譜柱分析檢測(cè)相對(duì)應(yīng)的多種陰陽(yáng)離子。

2009年03月01日，GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）由國(guó)家質(zhì)檢總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管委會(huì)發(fā)布實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍋爐水質(zhì)的要求更加全面、嚴(yán)格，給鍋爐水質(zhì)檢測(cè)工作帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。標(biāo)準(zhǔn)推行五年多以來(lái)，根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)離子色譜法和常規(guī)檢測(cè)方法相比較，離子色譜法在檢驗(yàn)水質(zhì)硬度、氯化物、磷酸鹽等項(xiàng)目上有著方法簡(jiǎn)便、數(shù)值精確、操作迅速等優(yōu)點(diǎn)。本文通過(guò)HPIC與工業(yè)鍋爐水質(zhì)常規(guī)檢測(cè)方法相對(duì)比，研究離子色譜法在工業(yè)鍋爐水質(zhì)分析中的應(yīng)用。

二、 實(shí)驗(yàn)部分

離子色譜法與EDTA滴定法測(cè)定水質(zhì)硬度的對(duì)比、與硫氰酸銨滴定法測(cè)定氯化物、與磷鉬藍(lán)比色法測(cè)定磷酸鹽的對(duì)比

2.1 離子色譜法

a. 儀器與試劑：

CIC-200型離子色譜儀、陰陽(yáng)離子色譜柱及相對(duì)應(yīng)金屬保護(hù)柱和PEEK保護(hù)柱、3.0mM甲烷磺酸溶液、3.6mMNa2CO3+4.5mMNaHCO3溶液、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO43-標(biāo)準(zhǔn)溶液

b. 測(cè)定條件

樣品均由分析純?cè)噭┖统兯渲贫伞?/p>

c. 實(shí)驗(yàn)方法

按照陰陽(yáng)離子色譜柱對(duì)應(yīng)調(diào)試好儀器，調(diào)整淋洗液流速分別為1mL/min和2mL/min，電導(dǎo)轉(zhuǎn)換分別為01、02，量程分別為01、06，陰離子系統(tǒng)電流75mA。在選定淋洗條件下，待基線平穩(wěn)后，將標(biāo)準(zhǔn)溶液或樣品注入進(jìn)樣器，程序采集譜圖時(shí)間到達(dá)預(yù)定的值時(shí)終止譜圖的采集及處理，然后將計(jì)算結(jié)果填入“定量結(jié)果表”中，執(zhí)行“聯(lián)合計(jì)算，程序根據(jù)工作曲線或（平均）校正因子在待測(cè)樣品窗口中計(jì)算濃度。

2.2 EDTA滴定法

a.儀器與試劑

EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01mol/L）、鉻黑T指示劑、氨-氯化銨緩沖溶液（pH=10）、25ml微量滴定管

a.實(shí)驗(yàn)方法

盛取100mL水樣放入錐形瓶中，加入3mL緩沖溶液和2滴鉻黑T指示劑后溶液呈紫紅色，用EDTA滴定為藍(lán)色即為滴定終點(diǎn)，記錄此時(shí)消耗EDTA的量并根據(jù)公式計(jì)算水樣硬度。

2.3 硫氰酸銨滴定法測(cè)定氯離子含量

a. 儀器與試劑

25ml微量滴定管、鉻酸鉀指示劑（100g/L）、氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（1ml含1.0mgcl-）、硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液（1ml相當(dāng)于1.0mgcl-）、硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液（1ml相當(dāng)于1.0mgcl-）、鐵銨礬指示劑

b.實(shí)驗(yàn)方法

盛取100mL水樣放入錐形瓶中，加入分析純濃硝酸1ml調(diào)節(jié)水樣pH值不大于1，加入15.0mlAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，1.0ml指示劑，用硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液快速滴定至紅色即為滴定終點(diǎn)，按照上述方法作空白實(shí)驗(yàn)后根據(jù)公式計(jì)算水樣中氯化物含量。

2.4 磷酸鹽的測(cè)定（磷鉬藍(lán)比色法）

a. 儀器與試劑

25ml微量滴定管、15g/L氯化亞錫甘油溶液、1ml含1.0mgPO43-磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液、1ml含0.1mgPO43-磷酸鹽工作溶液、鉬酸銨-硫酸混合溶液

b.實(shí)驗(yàn)方法

量取0ml、0.10ml、0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml、2.50ml磷酸鹽工作溶液和5ml水樣，分別注入比色管，稀釋20ml搖勻。在上述試樣中各加入2.5ml鉬酸銨-硫酸混合溶液并稀釋至刻度，加入2-3滴氯化亞錫甘油溶液，兩分鐘后比色并計(jì)算水樣中磷酸鹽的含量。

三、 結(jié)果與討論

3.1 離子色譜法可以一次進(jìn)樣測(cè)試不同離子的含量，用很短的時(shí)間獲得陰、陽(yáng)離子及樣品組成的全部信息。可以同時(shí)多次進(jìn)樣，避免了常規(guī)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)繁瑣的步驟。在測(cè)定硬度時(shí)可以精確測(cè)量鈣、鎂離子各自的含量，對(duì)垢樣分析、水質(zhì)調(diào)節(jié)具有指導(dǎo)性意義。

3.2 采用離子色譜分析方法檢測(cè)靈敏度高，樣品濃度范圍可達(dá)到μg/L-mg/L，特別是對(duì)常見陰離子的檢出限小于10μg/L。實(shí)驗(yàn)過(guò)程只需要進(jìn)樣和操作鼠標(biāo)便可完成，實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性好，最大限度地避免人為因素如滴定誤差、讀數(shù)誤差等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。

3.3離子色譜所用試劑有機(jī)溶劑很少且很難與人體接觸，不會(huì)對(duì)人體造成危害；上述其他檢測(cè)方法所用鉻黑T、EDTA、鉻酸鉀、硫氰酸銨、硝酸銀、鐵銨礬、鉬酸銨、氯化亞錫、甘油等多為有機(jī)溶劑或重金屬溶劑，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要采取一定的保護(hù)措施且實(shí)驗(yàn)完成后產(chǎn)生的廢液不容易進(jìn)行三廢處理而污染環(huán)境。

四、展望

離子色譜目前在工業(yè)鍋爐水質(zhì)檢測(cè)中應(yīng)用不多，但它迅速靈敏準(zhǔn)確的特點(diǎn)，隨著色譜技術(shù)的發(fā)展以及離子色譜聯(lián)用技術(shù)的日益成熟，相信HPIC在工業(yè)鍋爐水質(zhì)檢測(cè)方面有更加廣泛的前景。

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