岳阳市自来水公司水质监测站 胡 艳
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*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)
(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
序号 保留时间 名称 浓度 峰面积
───────────────────────────────
1 9.152 CLO2 0.9998 30912
2 9.818 BrO3 0.0601 23059
3 19.325 CLO3 1.0019 62776
───────────────────────────────
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
序号 保留时间 名称 浓度 峰面积
───────────────────────────────
1 9.143 CLO2 1.994 1665632
2 9.835 BrO3 1.996 1043941
3 18.843 CLO3 1.908 1797725
───────────────────────────────
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。
附图见后:
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
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