免试剂离子色谱测定阳离子中的离子抑制器应用研究
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1 引 言 离子色谱法在矿泉水中碱金属、碱土金属离子测定的应用的也日趋成熟。抑制反应是构成离子色谱的高灵敏度和选择性的重要因素。自动连续再生抑制器因其有不需化学试剂和再生抑制器，抑制容量大等特点，现在广为使用，而电流的大小是抑制器使用的一个重要指标，同时也直接影响到抑制效果。本文挑选仪器分离条件，进而探讨抑制反应对阳离子测定的影响和阳离子响应电导和抑制电流强度的关系，并将结果应用到实际样品矿泉水的测定中。 2 实验部分 2.1 仪器及试剂 仪器：美国DioneX ICS90离子色谱仪，Dionex RFC淋洗液发生器，Chromeleon 色谱工作站，DS-5 型电导检测器，CSRS-I（4mm）抑制器，色谱柱为IonPacCG16保护柱(3mm × 50mm)。 2.2 实验条件 淋洗液：采用R F C 产生的高纯甲基磺酸溶液（18mmol/L）；流速：0.55mL/min；自动再生抑制电流根据实验要求所设定；进样量25μL。标准试剂储备液均购自国家标物中心，使用时稀释自所需浓度的标准使用液。溶液都用18.3M Ω.cm 的二次去离子水配制。 3 结果与讨论 3 . 1 抑制电流对峰形的影响 采用固定淋洗液浓度18mmol/L，改变抑制器电流，发现抑制器电流的大小对一价阳离子分离效果和峰形等影响不大，而对二价阳离子影响较大。抑制电流过小，将使背景电导过高，灵敏度过小；抑制电流过大，抑制器产生氢氧根浓度过高，氢氧根与二价阳离子形成弱电离化合物，造成峰展变宽，响应变小。 3.2 重现性比较 在不同的抑制电流下,连续进样8 次,进行重现性考察,结果如表1,从表1 可以看出电流对抑制效果影响较大,在所选定的实验条件下,得到最大峰高的40mA 的抑制电流是最佳的。 3.3 线性关系和检出限 40mA 抑制电流下的线性较为理想,二价阳离子的线性关系也满足测试要求。最佳条件下的相关系数较好,特别是二价阳离子。在选定条件下,Li+,Na+,NH4+,Mg2+,Ca2+,Sr2+的检出限分别为0.0008 mg/L,0.0002 mg/L,0.004 mg/L, 0.001 mg/L, 0.004 mg/L, 0.0001 mg/L, 0.0001mg/L。 其峰面积对阳离子浓度的线形回归方程分别是:Li+ Y1= 1.1555X - 0.052,相关系数为0.9998;Na+ Y1 = 0.3853X + 0.0369相关系数为0.9943;NH4+ Y1 = 0.1951X + 0.1667相关系数为0.9984;K+ Y1 = 0.2393X - 0.0488相关系数为0.9994Mg2+ Y1 = 0.6538X - 0.1517相关系数为0.9997;Ca2+ Y1 = 0.3962X - 0.0841相关系数为0.9996;Sr2+ Y1 = 0.1619X - 0.0325相关系数为0.9996。 3.4 样品测定 市场上购买两个品牌矿泉水, 选用最佳的实验条件,40mA 的抑制电流下,直接进样离子色谱仪测定矿泉水中的Li+ 和Sr2+。 可以看出,在所选定的色谱条件下,应用于实际样品,回收率在94％-101％之间,同时以CG16 保护柱为分离柱,大大缩短了测试的时间,能很好地应用到环保和食品工业水质检验中。 3.4 机理探讨 阳离子测定受抑制器的影响较大,其中抑制电流的大小是影响最大的。我们探讨了阳离子响应电导和抑制电流强度关系,推导如下。 4 结 论 从实验的现象出发, 考察不同抑制条件下分离效果,阳离子测定中,抑制电流的影响是很大的,最佳的电流是能使背景电导降低到一个合理的位置,同时不至于降低被测阳离子(特别是二价阳离子)的实际活度。结果如下：1） 在固定淋洗液浓度18mmol/L时,改变抑制器电流,发现电流的大小对一价阳离子分离效果和峰形等影响不大, 而对二价阳离子影响甚大。而抑制电流在40mA 条件下的相对标准偏差较为理想,能满足对Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+ 分析测试要求。2） 在选定条件下,Li+,Na+,NH4+,Mg2+,Ca2+,Sr2+的检出限分别为非常低,线性方程的r2大于0.999。快速测定水中的实际样品结果表明,回收率在94％-101％之间。 |
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