熊书华,王鑫
山东核电有限公司,烟台,265116
摘 要:建立了离子色谱法测定冲洗水中阴离子的方法,F-、Cl-和SO42-的线性关系良好,r>0.999,相对标准偏差(RSD)为0.31%~2.41%,加标回收率为94.45%~103.2%。样品处理简单,分离度和加标回收率均较高,满足核电调试期间冲洗水样品分析的质量要求。
关键词:离子色谱法;冲洗水;阴离子
1.前言
核电站调试期间,为避免杂质引入系统,且减缓材料腐蚀,系统冲洗用水应当尽可能含有最少的可溶性杂质,其中包括阴离子F-、Cl-和SO42-。当F-、Cl-和SO42-浓度偏高时,将增加系统应力腐蚀开裂的风险,因此对水中阴离子的检测非常重要。目前检测方法主要有化学滴定法[1-2]、离子色谱法[3-5]等,其中离子色谱法样品处理简单,检出限低,一次进样可同时分析F-、Cl-和SO42-,具有较高的分离度和灵敏度。
2.实验部分
2.1.仪器和试剂
ICS5000离子色谱仪,IonPac AS-17分析柱,IonPac AG-17保护柱,变色龙6.8数据处理软件,AXP进样泵、分析天平、聚乙烯瓶等。
试剂:多元素标准溶液(F-、Cl-、NO3-、NO2-、SO42-),单元素标准溶液(F-单标、Cl-单标,SO42-单标)。
2.2.分析条件
流速:1.2L/min;抑制器电流:113mA;氢氧化钾梯度淋洗程序:0-4min:1mM,4-15min:6mM,15-23min:6-35mM,23-26min:35mM;定量环体积:100μL。
2.3.标准溶液配制
根据某核电站调试期间冲洗水阴离子限值要求,采用重量法,准确称取多元素标准溶液稀释至以下浓度(表1),以进行标准曲线绘制。
采用重量法,分别准确称取F-、Cl-和SO42-单元素标准溶液,稀释至浓度为100ppbF-标准溶液、100ppbCl-标准溶液和100ppbSO42-标准溶液,以进行色谱峰定性分析。
2.4.分析步骤
样品经由AXP泵进入100μL进样环进行分析测定。如果样品中含有悬浮物,则需先用0.45μm滤膜进行过滤处理。
3.结果与讨论
3.1.定性分析
分别进行100ppbF-标准溶液、100ppb Cl-标准溶液和100ppb SO42-标准溶液的分析,以保留时间作为定性的依据,F-、Cl-和SO42-的出峰时间分别为2.54min,4.33min,10.70min,具体如图1所示。
图1 F-、Cl-和SO42-离子色谱图
3.2.标准曲线
将表1配制的标准溶液进行色谱分析,以峰面积y为纵坐标,浓度x为横坐标,通过数据处理系统得到标准曲线(表2)。
3.3.精密度、加标回收率和检出限实验
取线性范围内的低、中、高三个浓度标准溶液分别进行6次平行测定,计算相对标准偏差(RSD)和加标回收率。实验表明RSD为0.31%~2.41%。
取线性范围内的低、中、高三个浓度标准溶液,分别加入0.01g多元素标准溶液,分别进行6次平行测定,计算加标回收率。实验表明加标回收率为94.45%~103.2%。
取线性范围内的低浓度标准溶液进行测定,记录色谱图,由色谱图和基线噪声,按照JJG823-2014[6],计算最小检测浓度,即该方法的检出限,具体数据详见表3。
3.4.水样测定
分别对3次冲洗水样品进行测定,结果表明F-、Cl-和SO42-都满足调试期间冲洗水阴离子限值要求。
4.结语
离子色谱法测定冲洗水中F-、Cl-和SO42-的RSD为0.31%~2.41%,加标回收率为94.45%~103.2%,检出限分别为0.0899ppb、0.213ppb和0.242ppb,该方法灵敏、准确、快速,满足核电站调试期间冲洗水样品分析的质量要求。
参考文献
[1]张燕君,陶玲,滴定和离子色谱法联用在水质分析中的应用,中国无机分析化学,12-13,2012.
[2]康少芝,关于硝酸银滴定法测定氯离子方法的改进,吉林水利,8-9,2010.
[3]李文娟,陈井影,王志畅等,离子色谱法测定地表水中六种无机阴离子,华东理工大学学报:自然科学版,286-289,2010.
[4]霍晶,离子色谱法测定水中7种阴离子,中国无机分析化学,8-10,2014.
[5]GB/T 14642-2009,工业循环冷却水及锅炉水中氟、氯、磷酸根、亚硝酸根、硝酸根和硫酸根的测定 离子色谱法.
[6]JJG823-2014,中华人民共和国国家计量检定规程:离子色谱仪.