离子色谱法测定深层地下水中的溴离子含量VIP专享VIP免费

离子色谱法测定深层地下水中的溴离子含量许淑霞，刘翔成都理工大学材料与化学化工学院，成都，610059，xushux@cdut.edu.cn摘要：以离子色谱电导法为基础，采用电化学自动再生抑制器，对地下水中Br-、NO3-两种离子进行了有效的分离和测定。通过实验确定最佳色谱条件为：淋洗液浓度1.9mmol/LNa2CO3+3.0mmol/LNaHCO3，流速：0.8mL/min，对混合标准溶液测定的相对标准偏差（RSD）<5%，测定时间为7分钟。对13种深层地下水样品中Br-含量进行测定，并对样品进行加标回收率测定，回收率为90.9%-110%。本方法与常规的方法相比较，具有分析系统稳定、快速、节省试剂、灵敏度高的优点，有较高的实用价值。关键词：制抑型离子色谱，测定，地下水，阴离子1引言在原油和天然气的勘探和生产中，水样的分析非常重要，油和气的储存常伴有结构水的存在，这些深层地下水中一般含有高浓度的盐，其组成与地质结构有关，主要成分为氯化钠，一般还含有维持生命所必须的元素，如溴，碘，氮以及镁，胺，铁。对勘探中水质的分析可以了解结构水中是否有回流发生，观察注入水或者勘探泥浆对结构水的影响等，也可以通过对水质的分析来对地质结构进行分析。用IC法测定结构水中的阴离子的主要问题是大量的氯离子存在的情况下其他痕量阴离子的分析[1]。氟化物、硝酸盐和硫酸盐均为水质检验项目，而地下水溴离子浓度检测对于石油的勘测分析具有重要意义，这些阴离子的检测方法通常为化学法，均需逐个测定、操作繁琐、工作量大和检测周期长，检测结果受实验室条件及人工操作等因素的影响较大。离子色谱法具有操作简单，多组分可同时测定，操作成本低等优点[2]。用离子色谱测定水样已有很多报道[3、4]，但是对于地下水的报道甚少。本研究采用化学抑制的792BasicIC离子色谱仪对地下水中的溴离子进行测定，选择了最佳淋洗液浓度和流速等，通过精密度和回收率实验证明了本方法用于测定地下水中多种阴离子是很有效的，同时本试验选定的色谱条件和样品处理方法也同样适合其它水样阴离子的测定。本实验没有采用阳离子小柱作为样品的前处理手段，而是采用了化学方法来对样品进行前处理，即用淋洗液沉淀、离心分离阳离子的方法，方法简单，成本低。以求消除阳离子（主要是Mg2+，Ca2+）对阴离子交换柱和测定的影响。2.实验部分2.1仪器与试剂仪器：化学抑制的792BasicIC离子色谱仪（瑞士万通）、792BasicIC软件、超声波清洗器（上海瑞胜）、真空抽滤泵（上海摩速）、0.45μm微孔滤膜（瑞士万通）、移液枪（长春博盛量子科技）。试剂：溴化钾（成都化学试剂厂)、硝酸钠（成都化学试剂厂）、碳酸钠（成都科龙化工试剂厂）、碳酸氢钠（成都市科龙化工试剂厂）、硫酸（成都市科龙化工试剂厂）、超纯水、深层地下水（采集于川西某地地下一千多米处的水）。2.2色谱条件Aniondual2阴离子分离柱（瑞士万通）、保护柱（瑞士万通），淋洗液1.9mmoL/LNa2CO3＋3.0mmoL/LNaHCO3、流速：0.80mL/min；进样量：10μL，化学抑制，电导检测。2.3.样品前处理本实验采用化学方法进行样品前处理：用移液枪吸取水样1mL于15mL试管中，取淋洗液储备液将水样稀释10倍，进离心机离心10min，静置6h后取上层清液待用。3结果与讨论3.1色谱条件选择3.1.1淋洗液浓度的选择淋洗液的浓度对阴离子的分离效果和保留时间都有影响，当淋洗液的浓度增加时，出峰时间会提前，全部阴离子的保留时间也会大大减小，但当淋洗液浓度太大时，分离效果变差，峰与峰之间会出现重叠，阴离子之间不能完全分开，故选择一个合适的淋洗液浓度对分析样品的浓度相当重要。在相同流速下0.8ml/min，不改变淋洗液浓度比，即淋洗液pH不变，分别选择浓度0.7mmol/LNa2CO3+1.0mmol/LNaHCO3、1.0mmol/LNa2CO3+1.5mmol/LNaHCO3、1.3mmol/LNa2CO3+2.0mmol/LNaHCO3、1.9mmol/LNa2CO3+3.0mmol/LNaHCO3等4种淋洗液进行测试。当选择浓度1.9mmol/LNa2CO3+3.0mmol/LNaHCO3作为淋洗液时，如图1所示，出峰时间提前，保留时间为7分钟，NO3-与Br-完全分开，各峰之间分离度也很好，所以本实验选择淋洗液浓度为1.9mmol/LNa2CO3+3.0mmol/LNaHCO3。3.2标准曲线线性配制一系列不同浓度的Br-标准溶液，在上述选定色...