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离子色谱法测定饮用水中消毒副产物 亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐

离子色谱(IC)

  • 离子色谱法测定饮用水中消毒副产物亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐

    ---- 岳阳市自来水公司水质监测站

    一、方法简介
    离子色谱(IC)是一种新型分析离子的手段,是一种独特而有效的快速分析微痕量离子(特别是阴离子)的技术。岳阳市自来水公司水质监测站2006年8月于青岛盛瀚色谱技术有限公司购置了一台CIC—100型离子色谱仪。它应用离子交换的原理快速分离多种离子,串联在分离柱后的抑制器降低背景电导,提高检出限,用电导检测器检测电导值,得到各种离子的色谱峰,达到分离、定性、定量分析一次完成的目的。
    CIC-100型离子色谱仪在扩项前可以检测常规的阴离子有F-、Cl-、NO2-、PO43-、NO3-、SO42-;扩项后增加了新项目亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐。对于大多数样品可以一次进样,直接分离,可以同时分析很多离子,分析速度快,灵敏度高,替代了传统的化学分析方法。
    二、技术改进
    1、改造起源

    原有的CIC—100型离子色谱仪,我站只能检测F-、Cl-、NO2-、PO43-、NO3-、SO42- 六个项目,而新的生活饮用水国家标准 GB5749-2006 新增消毒副产物项目有亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐,如果用原始的容量分析法---碘量法,非常费时间,而且重现性、准确性和精密度都达不到理想效果。特别是溴酸盐,国家标准限值只有0.01mg/L,一般碘量法检出限为0.04mg/L,无法满足检测要求,因而需要购置一台新型的离子色谱仪,用于检测新项目。为了节约公司资金,我们想在现有的仪器设备上看能否扩项,于是向青岛盛瀚色谱技术有限公司技术部提出了方案。历经一年多时间,在青岛盛瀚色谱技术有限公司技术工程师的帮助下,在原有CIC—100型离子色谱仪的基础上更换一根色谱柱就能检测新增的检测项目(图片附后)。
    2、实验论证
    今年4月份,我们在青岛盛瀚色谱技术有限公司购置了一根sh-ac-3型 阴离子离子色谱分析柱,经过大半年时间的研究,找到合适的检测条件,能够满足项目的检测要求。下面介绍实验研究过程:
    (1)、淋洗液的组分、流速、配比浓度实验
    目的是为了使水样中各组分能分离开,要求分离度大于1。原淋洗液组分为碳酸氢钠-碳酸钠,流速为1.4 ml/min,浓度为2.0 m mol/L Na2CO3 + 0.3 m mol/L NaHCO3。 经过研究实验现改淋洗液:流速为1.3 ml/min,浓度为2.4 m mol/L Na2CO3+ 6.0 m mol/L NaHCO3。

    (2)、线性实验:(相关线性图见后)

    组分

    标 1
    ( mg/L)
    标 2
    ( mg/L)
    标 3
    ( mg/L)
    标 4
    ( mg/L)
    标 5
    ( mg/L)
    标 6
    ( mg/L)

    线性系数

    F-

    0.05

    0.25

    0.3125

    0.625

    1.25

    2.5

    0.9993

    CLO2-

    0.1

    0.5

    0.625

    1.25

    2.5

    5.0

    0.9992

    BrO3-

    0.005

    0.025

    0.03125

    0.0625

    0.125

    0.25

    0.9995

    Cl-

    0.4

    2.0

    2.5

    5.0

    10.0

    20.0

    0.9992

    NO2-

    0.2

    1.0

    1.25

    2.5

    5.0

    10.0

    0.9990

    CLO3-

    0.1

    0.5

    0.625

    1.25

    2.5

    5.0

    0.9993

    NO3-

    0.4

    2.0

    2.5

    5.0

    10.0

    20.0

    0.9990

    SO42-

    0.5

    2.5

    3.125

    6.25

    12.5

    25.0

    0.9998




    (3)、准确度和回收率的实验

    准确度实验是准确配制一定浓度的样品,检测后得到的浓度与理论值的相对误差要小于5%。回收率实验是在待检测的水样中加入一定量的标准物质,检测后得到的浓度与原待测水样的浓度之差,与加标后理论值的比值要在95%-105%之间
    三个项目的线性图



    准确度实验谱图
    打印时间:2014年12月26日,10时26分21秒 进样时间:2014年10月27日,16时39分43秒 操作: 胡艳
    打开的谱图文件:D:\HUYAN\2014-10-27\准确度.hw




    a:准确度计算:配制标准溶度的混合标样,使得亚氯酸盐 CLO2 1.00 mg/L ,

    溴酸盐 BrO3 0.06 mg/L, 氯酸盐 CLO3 1.00 mg/L

    检测项目亚氯酸盐溴酸盐氯酸盐
    测定值(mg/L)

    0.9998

    0.0601

    1.0019

    配制值(mg/L)

    1.00

    0.06

    1.00

    相对误差(%)

    0.0

    0.0

    0.0


    加标回收样实验谱图
    打印时间:
    2014年12月26日,9时25分43秒 进样时间:2014年10月27日,15时26分34秒,操作人:胡艳
    打开的谱图文件:D:\HUYAN\2014-10-27\回收率.hw



    b:回收率计算: 在制水二厂出厂水里加入标准溶度的标样,使得亚氯酸盐

    CLO2 2.0 mg/L ,溴酸盐 BrO3 2.0 mg/L , 氯酸盐 CLO3 2.0 mg/L

    检测项目加标后理论值加标水样测定值原水样测定值回收率(%)
    亚氯酸盐

    2.0

    1.994

    <0.002

    99.7

    溴酸盐

    2.0

    1.996

    <0.003

    99.7

    氯酸盐

    2.0

    1.908

    <0.003

    95.3


    三、总体效果分析

    (一)提高技术水平,确保水质稳定
    这次技术改进,保证了水质常规分析项目的顺利完成,完善了我站生活饮用水国家标准常规项目42项的检测能力,为确保水质的稳定,提供了有效的水质分析数据。
    (二)节约资金
    新项目亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐的增加,需购置新型仪器设备一台,该仪器购置费用,进口仪器需要二十多万元左右,而国产仪器也需要十多万元。我们在原有青岛盛瀚色谱技术有限公司CIC—100型离子色谱仪的基础上,更换了色谱柱型号,为公司节约了仪器购置费用和人员培训费用至少十多万元。

    改造前的设备外形图



    改造前设备---内置色谱柱




    改造后的设备外形图




    改造后的设备图----色谱柱外置(恒温箱)



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  • 又又1990

    第1楼2015/08/28

    已经将附件中的内容给您贴出来了,欢迎您更多的作品

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  • 老多_小多

    第2楼2015/08/28

    换色谱柱也不算改造仪器呀,还改了其他地方么

0
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  • hhciq

    第3楼2015/08/29

    可否增加与国家标准方法的比较?

0
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  • hhciq

    第4楼2015/08/29

    “线性系数”这个就是r2吧,正确的叫法是“确定系数”;

0
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  • suntadie

    第6楼2015/08/31

    应助达人

    加了外置的柱温箱吧。

    老多_小多(emoc98311) 发表:换色谱柱也不算改造仪器呀,还改了其他地方么

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  • zyl3367898

    第7楼2015/08/31

    应助达人

    加了外置的恒温箱,新买的柱子就装在这个恒温箱里吗?这样不影响以前的检测项目。

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  • 小不董

    第8楼2015/09/07

    应助达人

    是更换了柱子,还是增加了柱温箱才扩项的?没明白。

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  • suntadie

    第9楼2015/10/22

    应助达人

    盛瀚的SH-AC-3柱给的标准条件应该是 2.4 碳酸钠 6.0 碳酸氢钠,1.5ml流速,75mA(这个不一定,能抑制就行),柱温35度(这个不控温好像问题也不大)。
    峰型应该比楼主发的谱图好很多啊,是柱子用的时间长了么?氯离子和硫酸根变形很厉害啊...
    还有想问一下这个柱子用得稳定么?

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  • m2933207

    第10楼2018/10/02

    既更换了柱子,又安了外置柱温箱

    小不董(doxw0323) 发表:是更换了柱子,还是增加了柱温箱才扩项的?没明白。

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