對(duì)于電子產(chǎn)品、核電力等行業(yè)來(lái)說(shuō)，水的純度具有重要的地位。痕量離子都會(huì)使產(chǎn)品的純度不達(dá)標(biāo)而成為廢品，或?qū)﹄姍C(jī)表面產(chǎn)生腐蝕作用。離子色譜是快速、靈敏測(cè)定陰陽(yáng)離子的好方法，已成為精細(xì)產(chǎn)品制造業(yè)*的儀器，以直接進(jìn)樣的方式可以測(cè)定mg/L級(jí)的離子。經(jīng)濃縮富集，可以測(cè)定至ng/L級(jí)。本文使用青島普仁儀器有限公司生產(chǎn)的PIC-10型離子色譜儀（配有五極電導(dǎo)檢測(cè)器）對(duì)純水中痕量的F^-和Cl^-進(jìn)行分析，優(yōu)化了色譜條件，以直接進(jìn)樣的方式可靈敏的測(cè)定幾個(gè)mg/LF^-和Cl^-，得到了較好的結(jié)果。

    色譜條件：

    離子色譜儀：PIC-10型，青島普仁儀器有限公司（配有五極電導(dǎo)檢測(cè)器）

    色譜柱：Shodex 52 4E (4.0*250mm)

    淋洗液：Na₂CO₃+NaOH

    流速：0.7mL/min

    檢測(cè)器：抑制電導(dǎo)檢測(cè)

    進(jìn)樣體積：100mL

    色譜柱及檢測(cè)器溫度：36℃

    色譜條件的選擇與優(yōu)化：

    為靈敏的測(cè)定mg/L級(jí)離子，需使用的離子交換柱，本文使用Shodex 52 4E (4.0*250mm)色譜柱，該色譜柱對(duì)SO₄^2-離子的塔板數(shù)可達(dá)14000/m，是測(cè)定痕量離子的。但該色譜柱推薦使用的淋洗液為3.6mMNa₂CO₃，其淋洗離子僅有負(fù)二價(jià)的CO₃^2-；由于碳酸鹽淋洗液在抑制電導(dǎo)檢測(cè)中存在水負(fù)峰，對(duì)弱保留的F^-定量產(chǎn)生一定的干擾，淋洗液中CO₃^2-的濃度變化也不會(huì)對(duì)負(fù)一價(jià)的F^-、Cl^-的保留時(shí)間、信噪比產(chǎn)生明顯的影響，因此降低淋洗液中CO₃^2-的濃度并添加OH^-作為負(fù)一價(jià)的洗脫離子。采用大體積直接進(jìn)樣的方式是測(cè)定痕量離子的常用方法，可省去濃縮富集的時(shí)間，但對(duì)于4mm內(nèi)徑的色譜柱而言，進(jìn)樣體積一般不過(guò)200mL。通過(guò)不斷嘗試，筆者發(fā)現(xiàn)在100 mL進(jìn)樣體積時(shí)，水負(fù)峰不干擾F^-定量，且F^-、Cl^-能夠達(dá)到較高的信噪比，因此使用100 mL進(jìn)樣體積。

    實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備

    使用電阻率大于18.2兆歐的水清洗容量瓶3-5遍，并注滿容量瓶，蓋緊瓶蓋，浸泡4小時(shí)。使用優(yōu)級(jí)純的試劑配制F^-、Cl^-溶液，mg/L級(jí)的F^-、Cl^-現(xiàn)用現(xiàn)配，并在配置后6小時(shí)內(nèi)使用。

    實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    首先測(cè)定18.2兆歐去離子水的，色譜圖如下所示。

    從色譜圖中可以看出，去離子水在8.3min和11.5min檢出兩種物質(zhì)，其中11.5min的色譜峰與Cl^-保留時(shí)間一致，說(shuō)明去離子水中存在痕量的Cl^-（信噪比為4.6）。F^-（保留時(shí)間為6.2min）并未檢出。

    使用容量瓶配制各種溶液之前，使用去離子水反復(fù)清洗并浸泡4小時(shí)。浸泡4小時(shí)后，測(cè)定溶液的值，其色譜圖如下所示。

    從色譜圖中可以看出，去離子水在浸泡容量瓶4小時(shí)后，有三種物質(zhì)被檢出。此樣品中Cl^-的信噪比為5.4，F(xiàn)^-同樣未檢出。

    在測(cè)定了去離子水和容量瓶的后，將含有2.5mg/LF^-、Cl^-的溶液注入離子色譜儀，得到以下色譜圖。

    從色譜圖中可以看出，F^-、Cl^-在色譜圖中均明顯檢出，此外還有三種未知組分。F^-、Cl^-的信噪比分別為3.4和4.0（Cl^-未扣除）。

    將含有5.0mg/LF^-、Cl^-的溶液注入離子色譜儀，得到以下色譜圖。

    從色譜圖中可以看出，F^-、Cl^-在色譜圖中均明顯檢出，此外還有兩種未知組分。F^-、Cl^-的信噪比分別為6.0和8.0（Cl^-未扣除）。

結(jié)語(yǔ)

   使用國(guó)產(chǎn)的PIC離子色譜儀和五極電導(dǎo)檢測(cè)器，能夠靈敏的測(cè)定mg/LF^-和Cl^-。去離子水和容量瓶樣品表明，F^-在該色譜條件下不存在干擾，可靈敏、的測(cè)定。樣品中存在痕量的Cl^-，其信噪比大于三，因此對(duì)實(shí)際樣品中幾個(gè)mg/LCl^-只能靈敏而不能的測(cè)定。使用更加純凈的水作為溶劑，當(dāng)去離子水和容量瓶等樣品中Cl^-低于三倍的信噪比時(shí)方能測(cè)定痕量的Cl^-。

參考文獻(xiàn)

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