离子色谱法测定城市污水中硫酸盐

　　硫酸盐，是由硫酸根离子(SO4)与其他金属离子组成的化合物，都是电解质，且大多数溶于水。硫酸盐矿物是金属元素阳离子(包括铵根)和硫酸根相化合而成的盐类。由于硫是一种变价元素，在自然界它可以呈不同的价态形成不同的矿物。

　　12.3.1范围

　　本章规定了用离子色谱法测定城市污水中硫酸盐的方法。

　　12.3.1.1保留时间

　　不同的分离柱和不同的淋洗液强度、浓度、流速等都会影响硫酸盐的保留时间。以碳酸钠-碳酸氢钠淋洗液为例，其大致保留时间为18.26min。

　　12.3.1.2测定范围

　　硫酸盐的最低检出限和线性上限与所用仪器性能、淋洗液的强弱浓度等因素有关。

　　12.3.1.3干扰

　　任何与待测离子的保留时间相同的物质均干扰测定，可通过选择适当的分离柱和淋洗液来避免干扰。

　　保留时间相近的离子浓度相差太大时会产生干扰而不能定量，可通过适当的稀释或加入标准的方法来避免干扰。

　　样品中的悬浮固体和有机物等均会影响仪器的正常运行，所以要对每个样品和试剂分别用0.45μm微孔滤膜过滤;样品还需再经SEP小柱，去除其中的悬浮固体和大部分有机物后再进行测定。

　　12.3.2方法原理

　　当淋洗液携带样品进入分离柱后，样品离子便与离子交换功能基的平衡离子争夺树脂的离子交换位置。经过多次竞争达到交换平衡。由于不同离子对树脂固定相的亲合力不同，通过淋洗液的不断淋洗，各种离子便先后从色谱柱上被洗脱下来，实现了分离。通过抑制器大幅度降低淋洗液的电导值，即可经检测器检测各种离子，得到一个个色谱峰，与标准进行比较，根据保留时间定性，根据峰面积或峰高定量。

　　12.3.3试剂与材料

　　实验用水均须二次蒸馏后再经0.45μm微孔滤膜过滤，或采用电阻率不小于15MΩ·cm的超纯水。所用试剂均为优级纯或色谱纯。

　　12.3.3.1淋洗储备液：0.18mol/LNa2CO3—0.17mol/LNaHCO3溶液

　　分别称取19.1gNa2CO3和14.3gNaHCO3(均需在105℃烘2小时，干燥器中冷却至室温)置于烧杯内，用去离子水溶解后转移至1000mL容量瓶中定容，储存于聚乙烯瓶中，于冰箱内保存，6个月有效。

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

　　取10.00mL淋洗储备液(12.3.3.1)置于1000mL容量瓶中，加去离子水定容后摇匀。

　　12.3.3.3再生液：0.0125mol/LH2SO4溶液

　　用移液管吸取0.7mL浓硫酸(ρ=1.84g/L)于盛有水的烧杯中，边加边搅拌，冷却后移至1000mL的容量瓶中定容。

　　12.3.3.4邻苯二甲酸氢钾淋洗液(pH=6.5)

　　称取0.1661g邻苯二甲酸氢钾(于105℃烘2h)溶于超纯水，定容止1000mL，用固体氢氧化锂(或氢氧化钾)调节pH至6.5，然后用0.45μm微孔滤膜过滤，并脱气，溶液贮于聚四氟乙烯瓶中。

　　12.3.3.5硫酸盐标准贮备液：1000mg/L

　　称取0.1479g硫酸钠(于105℃烘2h)溶于水，用超纯水定容至100mL，贮于聚四氟乙烯瓶中，冰箱内保存，6个月有效。

　　12.3.4仪器

　　12.3.4.1离子色谱仪：具有分离柱和抑制柱。

　　12.3.4.2电化学检测器。

　　12.3.4.3进样器。

　　12.3.4.4化学工作站和打印机或积分仪。

　　12.3.4.5淋洗液和再生液贮罐(聚四氟乙烯瓶)。

　　12.3.4.6超声波振荡器和真空抽滤器。

　　12.3.5样品

　　12.3.5.1采样

　　样品经过0.45μm微孔滤膜过滤后，再经SEP小柱处理，收集于清洁的玻璃瓶或聚四氟乙烯瓶中。

　　12.3.5.2保存

　　样品采集后一般不加保护剂，于4℃存放。样品稳定28天。

　　12.3.6分析步骤

　　12.3.6.1前处理

　　经0.45μm微孔滤膜过滤、再经SEP小柱处理后的样品作为试料，如需测定保留时间较小的离子则要在试料中加入淋洗液。

　　12.3.6.2校准曲线

　　12.3.6.2.1标准使用液的配制

　　根据被测试料大致的浓度范围，使用硫酸盐标准贮备液(12.3.3.5)配制4个不同浓度的标准溶液，成为一个色谱校准系列。

　　12.3.6.2.2校准曲线的绘制

　　在给定的色谱条件下，对校准系列按浓度由低到高的次序进行色谱分析，以浓度为横坐标，峰面积或峰高为纵坐标作图，得到校准曲线。

　　12.3.6.3测定

　　12.3.6.3.1色谱条件：

　　以碳酸钠-碳酸氢钠为淋洗液淋洗液流速：1.8mL/min

　　再生液流速：5mL/min

　　试料进样量：25μL(通过定量管进样)

　　以邻苯二甲酸氢钾为淋洗液

　　淋洗液流速：1.2mL/min

　　试料进样量：100μL(通过定量管进样)

　　12.3.6.3.2仪器操作应严格按照制造商提供的操作手册进行。

　　12.3.6.3.3将试料经适当稀释(或浓缩)后，用与校准曲线绘制相同的条件进行分析测定。

　　12.3.6.3.4定性分析：根据离子的出峰保留时间确定离子种类。

　　12.3.6.3.5定量分析：根据未知样品中阴离子的峰面积或峰高，从校准曲线上查得的浓度进行定量。

　　12.3.7分析结果的表述

　　根据离子的出峰保留时间定性。根据阴离子的峰面积或峰高从校准曲线上查得的浓度进行定量，单位mg/L。

　　12.3.8注意事项

　　12.3.8.1对含有不溶性大颗粒物的样品可用物理吸附、过滤的方法使大颗粒物滞留于滤纸上而被除去。

　　12.3.8.2对含有溶解性有机物和其他离子的样品可利用特种树脂的吸附交换特性，对其进行处理。常用树脂及其性能和使用方法如下：

　　吸附树脂(40～100目)：可用来去除样品中的溶解性有机物的干扰。使用前须将它用无水乙醇浸泡48h，以纯水洗至无Cl-，滤净水备用。

　　交换树脂(100～150目)：可用于去除样品中的重金属等阳离子的干扰。使用前的处理方法同树脂。如样品中重金属离子含量较低，可采用1g树脂/柱。

　　树脂：可用于测定低含量的氟化物、亚硝酸盐、磷酸盐时氯化物干扰的排除。使用前须用1000mL0.1%的AgNO3溶液缓慢淋洗70g树脂，然后以纯水洗至无NO-3后，滤净水备用。

　　12.3.8.3前处理柱：

　　12.3.8.3.1Ⅰ型柱：用于测定阴离子的前处理：2g吸附树脂 1g阳离子交换树脂。

　　12.3.8..3.2Ⅱ型柱：用于测定高Cl-含量样品中低含量阴离子的前处理：5g树脂 2g吸附树脂 1g阳离子交换树脂。

　　12.3.8.4各种样品的前处理方法

　　12.3.8.4.1一般处理

　　试料经过滤纸过滤、Ⅰ型柱吸附、微孔滤膜过滤和适当稀释后进样分析。

　　12.3.8.4.2对氯化物含量高的样品的前处理

　　试料经过滤纸过滤、Ⅰ型柱吸附、Ⅱ型柱吸附、微孔滤膜过滤和适当稀释后进样分析。

　　12.3.9精密度和准确度

　　3个实验室分别对2.00mg/L、10.0mg/L、20.0mg/L三种不同浓度的硫酸盐标准样品进行了18次测定，方法相对误差置信范围为(2.50±7.82)%。

　　3个实验室以废污水为本底进行了加标测定，回收率置信范围为(103.6±3.7)%。