1 适用范围
本标准规定了测定水质可溶性阳离子的离子色谱法。 本标准适用于地表水、地下水、饮用水、降水、生活污水和工业废水中六种可溶性阳离 子(Li+ 、Na+ 、NH4 + 、K+ 、Ca2+、Mg2+)的测定。 当进样量为 25 µl 时,本标准的方法检出限为:Li+ 0.002mg/L、Na+ 0.011mg/L、NH4 + 0.011mg/L、K+ 0.011mg/L、Ca2+ 0.022mg/L 和 Mg2+ 0.011mg/L。测定下限分别为 Li+ 0.008mg/L、Na+ 0.044mg/L、NH4 + 0.044mg/L、K+ 0.044mg/L、Ca2+ 0.088mg/L 和 Mg2+ 0.044mg/L。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适 用于本标准。 GB 13580.2 大气降水样品的采集与保存 GB 6682 分析实验室用水规格和试验方法 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 164 地下水环境监测技术规范 HJ 493 水质 样品的保存和管理技术规定 HJ 494 水质 采样技术指导 HJ 495 水质 采样方案设计技术规定
3 方法原理
水质样品中的被测阳离子,随甲烷磺酸淋洗液进入阳离子分离柱。根据离子交换树脂对 各阳离子的不同亲合程度,将被测离子分离,经抑制器系统时将强电解的淋洗液转换为弱电 解溶液,通过电导检测器进行检测,根据相对保留时间定性,峰面积或峰高定量。
4 干扰和消除
4.1 气泡会干扰和影响分离效果,进入系统的淋洗液和样品溶液,必须经过脱气处理。
4.2 有机物会缩短分离柱的使用寿命。含有机物的水样应通过螯合树脂或者固相萃取柱 OnGuard 进行净化处理。
5 试剂和材料 除非另有说明,分析时均使用优级纯试剂,实验用水为新制备的电阻率大于 18.0 MΏ·cm 去离子水,并经过 0.45 µm 微孔滤膜过滤和脱气处理。
5.1 淋洗贮备液:c=1.00mol/L 移取 32.36ml 甲烷磺酸(优级纯)溶于适量水中,然后移至 500ml 容量瓶中,用水稀释 至标线,混匀。贮存于聚乙烯塑料瓶中,于冰箱 4℃内避光保存。
5.2 淋洗使用液:c=20mmol/L 移取 20.00ml 淋洗贮备液(5.1)于 1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮存于 聚乙烯塑料瓶中,此淋洗使用液应每隔 3 天重新配制一次。
5.3 锂标准贮备液:ρ(Li+ )=1000 mg/L称取 9.935 g 硝酸锂(试剂使用前,105℃±5℃烘干 2h)溶于水中,然后移至 1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮存于聚乙烯瓶中,0℃~4℃条件下,可保存一年。也 可使用市售有证标准物质(注意目标形态与浓度的换算,下同)。
5.4 钠标准贮备液:ρ(Na+ )=1000 mg/L 称取 3.697 g 硝酸钠(试剂使用前,105℃±5℃烘干 2h)溶于水中,然后移至 1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮存于聚乙烯瓶中,0℃~4℃条件下,可保存一年。
5.5 铵标准贮备液:ρ(NH4 + )=1000 mg/L 称取 2.965g 氯化铵(试剂使用前,105℃±5℃烘干 2h)溶于水中,然后移至 1000ml 容 量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮存于聚乙烯瓶中,0℃~4℃条件下,可保存一年。
5.6 钾标准贮备液:ρ(K+ )=1000 mg/L 称取 2.586 g 硝酸钾(试剂使用前,105℃±5℃烘干 2h)溶于水中,然后移至 1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮存于聚乙烯瓶中,0℃~4℃条件下,可保存一年。
5.7 钙标准贮备液:ρ(Ca2+)=1000 mg/L 称取 5.892 g 硝酸钙(试剂使用前,干燥器中平衡 24h)溶于水中,然后移至 1000ml 容 量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮存于聚乙烯瓶内,在 0℃~4℃条件下,可保存一年。
5.8 镁标准贮备液:ρ(Mg2+)=1000 mg/L 称取 10.548g 硝酸镁(试剂使用前,干燥器中平衡 24h),溶于水中,然后移至 1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。贮存于聚乙烯瓶中,0℃~4℃条件下,可保存一年。
5.9 混合标准中间液 可以根据被测离子浓度范围、检测灵敏度,准确量取适量阳离子标准储备液,用水稀释 定容,配制多种离子混合标准中间液。建议配制含有 Li+ 4.00mg/L、Na+ 100.00mg/L、NH4 + 100.00 mg/L、K+ 100.00mg/L、Ca2+400.00mg/L、Mg2+ 50.00mg/L 的混合标准中间液。即分 别吸取 2.00 ml 锂标准贮备液(5.3)、50.00 ml 钠标准贮备液(5.4)、50.00ml 铵标准贮备液 (5.5)、50.00 ml 钾标准贮备液(5.6)、200.00ml 钙标准贮备液(5.7)、25.00ml 镁标准贮备 液(5.8)于 500ml 容量瓶中,用水稀释至标线。贮存于聚乙烯塑料瓶中,于冰箱内 4℃保存, 可使用 1 个月。
5.10 混合标准使用液 吸取一定量的混合标准中间液(5.9)于 100ml 容量瓶中,用水稀释至标线,得到混合 标准使用液。例如:吸取 50.00ml 混合标准中间液(5.9)于 100ml 容量瓶中,用水稀释至 标线,得到阳离子混合标准使用液。则此混合标准使用液中,各种离子的浓度分别为 Li+ 2.00mg/L、Na+ 50.00mg/L、NH4 + 50.00mg/L、K+ 50.00mg/L、Ca2+200.00mg/L、Mg2+ 25.00mg/L。 此溶液贮存于聚乙烯瓶中,置于 2℃~6℃可以稳定保存一周。
6 仪器和设备
6.1 离子色谱仪 离子色谱仪分析阳离子,应由下列主要部件组成。
6.1.1 淋洗液泵。
6.1.2 阳离子分离柱。
6.1.3 阳离子保护柱。
6.1.4 抑制设备或抑制系统。
6.1.5 电导检测器。
6.1.6 色谱数据记录、处理和存储系统。
6.2 样品预处理柱:可使用OnGuard RP柱、OnGuard Na柱或C18等柱;
6.3 样品瓶:40ml、80 ml 带盖的硬质玻璃或聚乙烯材质;
6.4 抽滤装置:0.45 µm 微孔滤膜过滤器及抽滤装置;
6.5 注射器:1ml 和 5ml;
6.6 针筒式微孔滤膜过滤器:规格为 0.22μm 或 0.45μmΦ13mm,配套注射器使用。
6.7 实验室一般常用仪器和设备。