离子色谱法测定水样中常见阴离子含量

1、离子色谱法测定水样中常见阴离子含量 一、目的和要求(1) 学习离子色谱法的基本原理及其操作办法。(2）把握离子色谱法的定性和定量分析办法。二、原理离子色谱法是在经典离子交换色谱法的基础上进展起来的，这种色谱法以阴离子或阳离子交换树脂为固定相，电解质溶液为流淌相（洗脱液）。在分别阴离子时，常用nahco3-na2 co3的棍合液或na2 co3溶液作洗脱液；在分别一阳离子时，常用稀盐酸或稀硝酸溶液作洗脱液。待测离子对离子交换树脂亲和力不同，致使它们在分别柱内具有不同的保留时光而得到分别。此法常用法电导检测器举行检测。为消退洗脱液中强电解质电导对检测的干抚，在分别柱和检侧器之间串联一根抑制柱，从而

2、变为双柱型离子色谱法。双柱型离子色谱仪流程暗示图。它由高压恒流泵、高压六涌拼样阀、分别柱、抑制柱、再生泵及电导检测器和记录仪等组成。充样时试液被截留在定量管内，当高压六通进样阀转向进样时，洗脱液由高压恒流泵输入定量管，试液被带入分别柱。在分别柱中发生如下交换过程： 交换rhco3mxrx + mhco3 洗脱式中：r代表离子交换树脂。洗脱液不断流过分别柱，使交换在阴离子交换树脂上的各种阴离子xn-被洗脱，发生洗脱过程。各种阴离子在不断举行交换及洗脱过程中，因为亲和力不同，交换和洗脱过程有所不同，亲和力小的离子先流出分别柱，而亲和力大的离子后流出分别柱，因而各种不同离子得到分别。在用法电导检测器

3、时，当待测阴离子从柱中被洗脱而进入电导池时，要求电导检测器能随时检测出洗脱液中电导的转变，但因洗脱液中hco3-、co2-3的浓度要比试样阴离子浓度大得多，与洗脱液本身的电导值相比，试液离子电导贡献显得微乎其微。因而电导检测器难以检测出由试液离子浓度变幻所导致的电导变幻。若使分别柱流出的洗脱液通过填充有高容量h型阳离子交换树脂柱（抑制柱），则在抑制柱上将发生如下交换反应：rh+na+ hco3-rna2h2co32rh+na2+co2-32rna2 h2co3rh+ m+ x-rm+ hx可见，从抑制柱流出的洗脱液中na2co3、nahco3已被改变成电导率很小的h2co3，消退了本底电导率的

4、影响，而且试样阴离子x-也改变成相应酸的阴离子。因为h淌度是金属离子m的7倍，因此使试样中离无电导率测定得以实现。除上述填充阳离子交换树脂抑制柱外，还有纤维状带电膜抑制柱、中空纤维管抑制柱、电渗析离子交换膜抑制器、薄膜型抑制器等多种。它们的抑制机理虽有不同，但共同点都是消退洗脱液本底电导率的干扰，其中，电渗析离子交换膜抑制器除去了双柱型离子色谱仪中的抑制柱、再生泵、高压六通阀及其输液流路系统，成为不需再生操作即能达到抑制本底电导率的新型离子色谱仪，大大简化了仪器流程。离子色谱法具有高效、高速、高敏捷和挑选性好等特点，因此广泛应用于环境监测、化工、生物化学、食品、能源等各领域中的无机阴、阳离子和

5、有机化合物的分析中。此外，离子色谱法还能应用于分析离子价态、化合形态和金属络合物等。三、仪器与试剂(1) 离子色谱仪。(2）超声波发生器。(3) 100l微量进样器。(4) naf、kcl、nabr、k2so4、nano2、nah2po4、nano3、na2co3、nahco3、h3 bo3、浓h2so4等均为优级纯。(5) 纯水。经0.45m微孔滤膜过滤去离子水，其电导率小于5s/cm。(6) 7种阴离子标准储备液的制备。分离称取适量的naf、kcl、nabr、k2so4(105下烘干2h保存在干燥器内）、nano2、nah2 po4、nano3（干燥器内干燥24h以上）溶于水中，分离转移到

6、1000ml容量瓶中，然后各加入10. 00ml洗脱储备液，并用水稀释至标线，摇匀备用。7种标准储备液中各阴离子的浓度均为1. 00mg/ml。7种阴离子的标准混合用法液的配制。分离吸取上述7种标准储备液（体积如表1-14-1所示）加入一只500ml容量瓶中。在同一只500ml容量瓶中，加入5. 00ml洗脱储备液，然后用水稀释至标线，摇匀，该标准混合用法液中各阴离子浓度如表1-14-2所示。(7）洗脱储备液（nahco3-na2co3）的配制。分离称取26.04g nahco3和25. 44g na2 co3（于105下烘干2h，并保存在干燥器内）溶于水中，并转移到一只1000ml容量瓶中，

7、用水稀释至标线，摇匀。该洗脱储备液中，nahco3的浓度为0.31mol/l, na2co3浓度为0. 24mol/l。(8）洗脱用法液（洗脱液）的配制。吸取上述洗脱储备液10. 00ml于1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，用0.45m微孔滤膜过滤，即得0. 0031mol/lnahco3-0. 0024mol/l na2co3洗脱液，备用。(9）抑制液（0. lmol/l h2so、和0. lmol/l h3bo3混合液）的配制。称取6. 2g h3 bo3于1000ml烧杯中，加入约800ml纯水溶解，缓慢加入5. 6ml浓h2so4，并转移到1000ml容量瓶中，用纯水稀释至标

8、线，摇匀。(10）试验条件（可按照仪器设备挑选）。 分别柱：4mmx300mm柱内填粒子为10m阴离子交换树脂。 抑制剂：电渗析离子交换膜抑制器，抑制电流48ma。 洗脱液：nahco3-na2co3经超声波脱气，流量为2. 0ml/min。 柱庇护液：(3%)15g h3bo3溶解于500ml纯水中。 电导池：5极。 主机量程：50s。 记录仪：量程1 mv，纸速120mm/h。 进样量：100l。四、试验步骤(1) 吸取上述7种阴离子标准储备液各0. 50ml，分离置于7只50ml容量瓶中，各加入洗脱储备液0. 05ml，加水稀释至标线，摇匀，即得各阴离子标准用法液。(2）按照试验条件，将

9、仪器根据仪器操作步骤调整至可进样状态，待仪器上液路和电路系统达到平衡后，记录仪基线呈向来线，即可进样。(3）分离吸取100kl混合阴离子标准用法液进样，记录色谱图。各重复进样两次。(4）工作曲线的绘制。分离吸取阴离子标准混合用法液1. 00ml、2. 00ml、4. 00ml、6. 00ml、8. 00ml于5只l0ml容量瓶中，各加入0. 1ml洗脱储备液，然后用水稀释到标线，摇匀，分离吸取100l进样，记录色谱图，重复进样两次。(5) 取未知水样99. 00ml，加1. 00ml洗脱储备液，摇匀，经0. 45m微孔滤膜过滤后，取100 l按同样试验条件进样，记录色谱图，重复进样两次。五、数据处理(1) 测量各阴离子用法液色谱峰的保留时光tr。(2) 测量标准混合用法液色谱图中各色谱峰的保留时光tr（与表1-14-3中tr比较，确定各色谱峰属何种组分）与峰面积a及面积平均值（色谱数据处理机会自动输出这些数据，如仅有记录仪，则需要手工测量tr、半峰宽y1/2与峰高h，并计算a）。(3) 由测得的各组分a作峰面积与浓度（a-c）的工作曲线。(4）确定未知水样色谱图中各色谱峰所代表的组分，并计算峰面积a，在相应的工作曲线上找出各组分的含量，或者将各组分色谱峰数据输入计算机，分离求出各组分含量。若配有色谱数据处理机