PDF《等度淋洗分离水中SO42-、PO43-和P2O74-》

第十一届全国离子色谱学术报告会论文集 浙江杭州.

2006.11.28-30

53 等度淋洗分离水中SOB 4PB 2- P、POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P 郝志伟 (同济大学环境科学与工程学院,上海,210093, 摘要:多聚磷酸盐在分离柱上保留能力强,不宜洗脱,因此文献中大多采用梯度淋洗的方法,实现多聚磷 酸盐的分离.本文采用861型离子色谱仪,METROSEP A Supp

5 100 型分离柱;

45mmol NaOH + 5% 乙腈 的淋洗液;

进样体积20μL;

流速0.7mL/min,可以实现等度淋洗同时分离水中SOB 4PB 2- P 、POB 4PB 3- P 、和PB 2BOB 7PB 4- P ,其 保留时间分别为2.67min,3.58min和7.46min. 关键词:离子色谱;

焦磷酸盐;

磷酸盐;

硫酸盐;

等度淋洗 CaP 2+ P、MgP 2+ P与多聚磷酸盐的络合能力远远大于正磷酸盐,如CaP 2+ P、MgP 2+ P与PB 2BOB 7PB 4- P的络合 常数比它们和POB 4PB 3- P的络合常数高三个数量级.焦磷酸盐(PB 2BOB 7PB 4- P)用途广泛,可以用作电镀液 中铜的络合剂;

机械加工中用作除锈剂;

与保险粉配制漂毛助剂;

在生产牙膏用磷酸氢钙时 加入适量的焦磷酸钠使形成胶体,起稳定作用;

化工生产中用作分散剂和乳化剂;

水处理中 用作软水剂、锅炉除垢剂;

在食品工业中用作乳化剂、缓冲剂、螯合剂、胶凝剂、稳定剂、 品质改良剂等P [1] P.大量的磷酸盐排入水体中极易引起水体的富营养化,使水藻迅速生长,堵 塞河道.另外,富营养化作用也使得水体中氧分减少,导致水生生物的死亡.许多发达国家 都已禁止使用多聚磷酸盐做化学添加剂. 用经典的化学法或分光光度法分离检测多聚磷酸盐含量时, 存在试剂用量大、 环境污染 大、方法繁琐费时等问题,且不能同时检测硫酸盐和正磷酸盐等指标.离子色谱是20 世纪

70 年代发展起来的一种新的分析技术,已广泛用于环保、食品、饮料、医药等多种行业P [2,3] P. 用离子色谱检测水体及食品中多磷酸盐的含量也有文献报道P [4,5] P,由于多聚磷酸盐在分离柱 上保留能力强,不宜洗脱,因此文献中大多采用梯度淋洗的方法,逐渐提高淋洗液浓度,实 现多聚磷酸盐的分离. 本文采用瑞士万通Metrohm-861 型离子色谱仪,NaOH淋洗液等度淋洗同时分离水中 SOB 4PB 2- P、POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P等阴离子,结果表明该方法具有分析时间短、线性范围宽、灵敏准确、 试剂用量少、污染少和可同时检测等优点.

1 实验部分 1.1 仪器及试剂 Metrohm-861 型离子色谱仪(瑞士万通)配有电导检测器、化学抑制器、低脉冲串联式 双活塞往复泵、双通道蠕动泵、838型自动进样器、IC Net 2.3色谱工作站等. 标准样品: SOB 4PB 2- P (国家标准物质中心),焦磷酸钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠、乙腈均为 分析纯,溶液均用电阻率大于18MΩ超纯水配制. 1.2 色谱条件 色谱柱: Metrosep A Supp

5 100 型阴离子分析柱 (100*4mm) , Metrosep A Supp 4/5 Guard 保护柱(50*4mm) ;

流动相:45mmol NaOH+5%乙腈淋洗液,100mmol 硫酸+ 1%乙腈抑制 器再生液,进样体积:20μL,流速:0.7mL/min;

化学抑制电导检测.

2 结果分析 2.1 淋洗液浓度的选择 用带抑制器的离子色谱仪测定阴离子时常用NaB 2BCOB 3B/NaHCOB 3B 系列淋洗液,但多聚磷酸 盐在分离柱上保留能力强,不宜洗脱,因此改用NaOH做淋洗液.不同浓度的淋洗液浓度及 流速对分离效果有很大影响, 加入一定浓度的有机溶剂可以改善分离效果. 通过实验确定最 佳淋洗液配制为45mmol NaOH+5%乙腈淋洗液,100mmol 硫酸+ 1%乙腈抑制器再生液,进 第十一届全国离子色谱学术报告会论文集 浙江杭州.2006.11.28-30

54 样体积20μL,淋洗液流速0.7ml/min. 2.2 标准曲线的绘制 准确称量基准物NaB 4BPB 2BOB 7B ・10HB 2BO、NaB 2BHPOB 4B ・7HB 2BO,用去离子水配制成1000ppm的标 准液,然后依次配制2ppm、5ppm、10ppm、50ppm 的SOB 4PB 2- P、POB 4PB 3- P、PB 2BOB 7PB 4- P标准溶液. 表1 各种阴离子的线性方程、相关系数和相对标准偏差 Table

1 Liner relationship between the conc. of anions and peak area 由表1可知,本方法的同时测定SOB 4PB 2- P、POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P的线性相关型良好,相关系数分别 为0.

99999、0.99997和0.99999;

相对标准偏差分别为0.627%、1.399%和0.842%.5ppm的P - P的 标准色谱图见图1. 图15ppm SOB4PB 2- P、POB4PB 3- P和PB2BOB7PB

4 P离子标准色谱图 Fig.1 Chromatogram of standard 5ppm anions sample 2.3 定性分析 定性分析:用自动进样器注入20μL标准样品,记录色谱图.对样品加入一定量的SOB 4PB 2- P、 POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P标准,根据其保留时间,确定出峰顺序为:SOB 4PB 2- P、POB 4PB 3- P、PB 2BOB 7PB 4- P;

它们的保留 时间分别为2.67min,3.58min和7.46min. 2.4 方法的精确度和准确度 三次重复进样的图谱叠加对比表明本方法的重现性很好. 在10 ppm的标准样品中各加入 7.5 ppm 的SOB 4PB 2- P、POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P,其回收率分别为 98.94%,96.55%和97.58%.可见本法的 准确度和精确度都较好, 可以满足样品中SOB 4PB 2- P、 POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P等离子的同时、 快速分离测定.

3 结论 采用861型离子色谱仪,METROSEP A Supp

5 100分离柱;

45mmol NaOH + 5% 乙腈的 淋洗液;

进样体积20μL;

流速0.7mL/min, 可以实现等度淋洗同时分离水中SOB 4PB 2- P、 POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P 等阴离子,其的保留时间分别为2.67min,3.58min和7.46min.本法的准确度和精确度都较 好,SOB 4PB 2- P、POB 4PB 3- P和PB 2BOB 7PB 4- P的加标回收率分别为98.94%,96.55%和97.58%. 参考文献: [1] 程婉秋, 高小蔷, 张永,等.生活饮用水中聚磷酸盐的现况研究[J].中国卫生监督杂志, 2005, 12(6): 417-419 [2] 曹建明. 离子色谱在水质分析中的应用[J]. H山西科技H, 2005, (3): 117-118 [3] 郜志峰, 傅承光. 离子色谱技术及其在食品分析中的应用[J].食品与发酵工业, 1999, (4): 43-45 [4] 宋秀贤, 牟世芬, 刘克纳. 多聚磷酸盐的离子色谱法分析研究[J]. 环境化学, 1994,

13 (1):87-94 [5] 吴玉萍,李天飞,王东丹等.离子色谱法测定食品添加剂三聚磷酸盐中的杂质含量[J].色谱, 2003, 21(3):291-293 Anion Liner Equation RDS% r SOB 4PB 2- P Q=0.0405967A + 0.27375 0.627 0.99999 POB 4PB 3- P Q=0.08788981A + 0.130996 1.399 0.99997 PB 2BOB 7PB 4- P Q=0.0882157A + 0.688724 0.842 0.99999

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1 S u l f a t e P h o s p h a t e P y r o p h o s p h a t e