離子色譜法測定城市污水中硫酸鹽

　　硫酸鹽，是由硫酸根離子(SO4)與其他金屬離子組成的化合物，都是電解質(zhì)，且大多數溶于水。硫酸鹽礦物是金屬元素陽(yáng)離子(包括銨根)和硫酸根相化合而成的鹽類(lèi)。由于硫是一種變價(jià)元素，在自然界它可以呈不同的價(jià)態(tài)形成不同的礦物。

　　12.3.1范圍

　　本章規定了用離子色譜法測定城市污水中硫酸鹽的方法。

　　12.3.1.1保留時(shí)間

　　不同的分離柱和不同的淋洗液強度、濃度、流速等都會(huì )影響硫酸鹽的保留時(shí)間。以碳酸鈉-碳酸氫鈉淋洗液為例，其大致保留時(shí)間為18.26min。

　　12.3.1.2測定范圍

　　硫酸鹽的最低檢出限和線(xiàn)性上限與所用儀器性能、淋洗液的強弱濃度等因素有關(guān)。

　　12.3.1.3干擾

　　任何與待測離子的保留時(shí)間相同的物質(zhì)均干擾測定，可通過(guò)選擇適當的分離柱和淋洗液來(lái)避免干擾。

　　保留時(shí)間相近的離子濃度相差太大時(shí)會(huì )產(chǎn)生干擾而不能定量，可通過(guò)適當的稀釋或加入標準的方法來(lái)避免干擾。

　　樣品中的懸浮固體和有機物等均會(huì )影響儀器的正常運行，所以要對每個(gè)樣品和試劑分別用0.45μm微孔濾膜過(guò)濾;樣品還需再經(jīng)SEP小柱，去除其中的懸浮固體和大部分有機物后再進(jìn)行測定。

　　12.3.2方法原理

　　當淋洗液攜帶樣品進(jìn)入分離柱后，樣品離子便與離子交換功能基的平衡離子爭奪樹(shù)脂的離子交換位置。經(jīng)過(guò)多次競爭達到交換平衡。由于不同離子對樹(shù)脂固定相的親合力不同，通過(guò)淋洗液的不斷淋洗，各種離子便先后從色譜柱上被洗脫下來(lái)，實(shí)現了分離。通過(guò)抑制器大幅度降低淋洗液的電導值，即可經(jīng)檢測器檢測各種離子，得到一個(gè)個(gè)色譜峰，與標準進(jìn)行比較，根據保留時(shí)間定性，根據峰面積或峰高定量。

　　12.3.3試劑與材料

　　實(shí)驗用水均須二次蒸餾后再經(jīng)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾，或采用電阻率不小于15MΩ·cm的超純水。所用試劑均為優(yōu)級純或色譜純。

　　12.3.3.1淋洗儲備液：0.18mol/LNa2CO3—0.17mol/LNaHCO3溶液

　　分別稱(chēng)取19.1gNa2CO3和14.3gNaHCO3(均需在105℃烘2小時(shí)，干燥器中冷卻至室溫)置于燒杯內，用去離子水溶解后轉移至1000mL容量瓶中定容，儲存于聚乙烯瓶中，于冰箱內保存，6個(gè)月有效。

　　12.3.3.2淋洗使用液：0.0018mol/LNa2CO3—0.0017mol/LNaHCO3溶液

　　取10.00mL淋洗儲備液(12.3.3.1)置于1000mL容量瓶中，加去離子水定容后搖勻。

　　12.3.3.3再生液：0.0125mol/LH2SO4溶液

　　用移液管吸取0.7mL濃硫酸(ρ=1.84g/L)于盛有水的燒杯中，邊加邊攪拌，冷卻后移至1000mL的容量瓶中定容。

　　12.3.3.4鄰苯二甲酸氫鉀淋洗液(pH=6.5)

　　稱(chēng)取0.1661g鄰苯二甲酸氫鉀(于105℃烘2h)溶于超純水，定容止1000mL，用固體氫氧化鋰(或氫氧化鉀)調節pH至6.5，然后用0.45μm微孔濾膜過(guò)濾，并脫氣，溶液貯于聚四氟乙烯瓶中。

　　12.3.3.5硫酸鹽標準貯備液：1000mg/L

　　稱(chēng)取0.1479g硫酸鈉(于105℃烘2h)溶于水，用超純水定容至100mL，貯于聚四氟乙烯瓶中，冰箱內保存，6個(gè)月有效。

　　12.3.4儀器

　　12.3.4.1離子色譜儀：具有分離柱和抑制柱。

　　12.3.4.2電化學(xué)檢測器。

　　12.3.4.3進(jìn)樣器。

　　12.3.4.4化學(xué)工作站和打印機或積分儀。

　　12.3.4.5淋洗液和再生液貯罐(聚四氟乙烯瓶)。

　　12.3.4.6超聲波振蕩器和真空抽濾器。

　　12.3.5樣品

　　12.3.5.1采樣

　　樣品經(jīng)過(guò)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾后，再經(jīng)SEP小柱處理，收集于清潔的玻璃瓶或聚四氟乙烯瓶中。

　　12.3.5.2保存

　　樣品采集后一般不加保護劑，于4℃存放。樣品穩定28天。

　　12.3.6分析步驟

　　12.3.6.1前處理

　　經(jīng)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾、再經(jīng)SEP小柱處理后的樣品作為試料，如需測定保留時(shí)間較小的離子則要在試料中加入淋洗液。

　　12.3.6.2校準曲線(xiàn)

　　12.3.6.2.1標準使用液的配制

　　根據被測試料大致的濃度范圍，使用硫酸鹽標準貯備液(12.3.3.5)配制4個(gè)不同濃度的標準溶液，成為一個(gè)色譜校準系列。

　　12.3.6.2.2校準曲線(xiàn)的繪制

　　在給定的色譜條件下，對校準系列按濃度由低到高的次序進(jìn)行色譜分析，以濃度為橫坐標，峰面積或峰高為縱坐標作圖，得到校準曲線(xiàn)。

　　12.3.6.3測定

　　12.3.6.3.1色譜條件：

　　以碳酸鈉-碳酸氫鈉為淋洗液淋洗液流速：1.8mL/min

　　再生液流速：5mL/min

　　試料進(jìn)樣量：25μL(通過(guò)定量管進(jìn)樣)

　　以鄰苯二甲酸氫鉀為淋洗液

　　淋洗液流速：1.2mL/min

　　試料進(jìn)樣量：100μL(通過(guò)定量管進(jìn)樣)

　　12.3.6.3.2儀器操作應嚴格按照制造商提供的操作手冊進(jìn)行。

　　12.3.6.3.3將試料經(jīng)適當稀釋(或濃縮)后，用與校準曲線(xiàn)繪制相同的條件進(jìn)行分析測定。

　　12.3.6.3.4定性分析：根據離子的出峰保留時(shí)間確定離子種類(lèi)。

　　12.3.6.3.5定量分析：根據未知樣品中陰離子的峰面積或峰高，從校準曲線(xiàn)上查得的濃度進(jìn)行定量。

　　12.3.7分析結果的表述

　　根據離子的出峰保留時(shí)間定性。根據陰離子的峰面積或峰高從校準曲線(xiàn)上查得的濃度進(jìn)行定量，單位mg/L。

　　12.3.8注意事項

　　12.3.8.1對含有不溶性大顆粒物的樣品可用物理吸附、過(guò)濾的方法使大顆粒物滯留于濾紙上而被除去。

　　12.3.8.2對含有溶解性有機物和其他離子的樣品可利用特種樹(shù)脂的吸附交換特性，對其進(jìn)行處理。常用樹(shù)脂及其性能和使用方法如下：

　　吸附樹(shù)脂(40～100目)：可用來(lái)去除樣品中的溶解性有機物的干擾。使用前須將它用無(wú)水乙醇浸泡48h，以純水洗至無(wú)Cl-，濾凈水備用。

　　交換樹(shù)脂(100～150目)：可用于去除樣品中的重金屬等陽(yáng)離子的干擾。使用前的處理方法同樹(shù)脂。如樣品中重金屬離子含量較低，可采用1g樹(shù)脂/柱。

　　樹(shù)脂：可用于測定低含量的氟化物、亞硝酸鹽、磷酸鹽時(shí)氯化物干擾的排除。使用前須用1000mL0.1%的AgNO3溶液緩慢淋洗70g樹(shù)脂，然后以純水洗至無(wú)NO-3后，濾凈水備用。

　　12.3.8.3前處理柱：

　　12.3.8.3.1Ⅰ型柱：用于測定陰離子的前處理：2g吸附樹(shù)脂 1g陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。

　　12.3.8..3.2Ⅱ型柱：用于測定高Cl-含量樣品中低含量陰離子的前處理：5g樹(shù)脂 2g吸附樹(shù)脂 1g陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。

　　12.3.8.4各種樣品的前處理方法

　　12.3.8.4.1一般處理

　　試料經(jīng)過(guò)濾紙過(guò)濾、Ⅰ型柱吸附、微孔濾膜過(guò)濾和適當稀釋后進(jìn)樣分析。

　　12.3.8.4.2對氯化物含量高的樣品的前處理

　　試料經(jīng)過(guò)濾紙過(guò)濾、Ⅰ型柱吸附、Ⅱ型柱吸附、微孔濾膜過(guò)濾和適當稀釋后進(jìn)樣分析。

　　12.3.9精密度和準確度

　　3個(gè)實(shí)驗室分別對2.00mg/L、10.0mg/L、20.0mg/L三種不同濃度的硫酸鹽標準樣品進(jìn)行了18次測定，方法相對誤差置信范圍為(2.50±7.82)%。

　　3個(gè)實(shí)驗室以廢污水為本底進(jìn)行了加標測定，回收率置信范圍為(103.6±3.7)%。