水体系核电 阴离子

2022-10-25 14:54:36 张新庆 6

摘要:

本方法采用国产离子色谱仪,配备国产核心部件,包括色谱柱、抑制器、淋洗液发生器、离子净化柱、淋洗液净化器(CR-ATC)、二氧化碳脱除装置(CRD)、PEEK泵、检测器等,通过梯度淋洗在36分钟内即完成氟离子与甲酸、乙酸分离和强保留磷酸根的洗脱。将实际样品连续进样三次,F-、乙酸、甲酸、NO3-、SO42重复性分别为1.57%、1.31%、0.95%、3.41%、17.53%、,0-10ppb线性相关系数0.9991-0.9998之间。可以满足水体系样品中阴离子检测要求。

 

色谱条件:

离子色谱仪:RPIC-2017型离子色谱仪(青岛睿谱分析仪器有限公司生产)

色谱柱:REEPO-HA1(4×250mm) 睿谱自产

淋洗液:KOH梯度淋洗(RPEG-1-A产生),配有淋洗液净化器+二氧化碳脱除装置

流速:1.0mL/min

抑制器:WLK-8A(4mm)免维护抑制器(睿谱自产)

检测器:动态量程电导检测器

进样体积:1000mL

温度:30℃

梯度条件

时间

浓度

0-11

10mM

11-30

10-32mM

30-32

32mM

32.1-36

10mM


空白溶液色谱曲线:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

空白谱图与曲线中F-0.1ppb点叠加

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

色谱曲线叠加图:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

外标曲线:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱


表1 检测离子及峰面积响应值


STD1

STD2

STD3

STD4

STD5

mg/L

pS*s

mg/L

pS*s

mg/L

pS*s

mg/L

pS*s

mg/L

pS*s

F-

0.5

770463

1

1537662

2

3084027

5

7493208

10

14336066

Ac-

1

258408

2

500209

4

939666

10

2577682

20

5073623

HCOO-

1

792934

2

1518627

4

2955931

10

7517478

20

14346758

Cl-

0.5

527294

1

1061632

2

2182837

5

5029086

10

9377330

NO3-

1

529929

2

1177952

4

2243349

10

5465990

20

10141080

SO42-

0.5

263457

1

625530

2

1455728

5

4176068

10

8468796

PO43-

1

477202

2

887384

4

1686920

10

4135121

20

7711116

 

表2 阴离子与有机酸的外标曲线方程与相关系数


外标曲线方程

相关系数/R

F-

y=145100x

R=0.9997

CH3COO-

y=253900x

R=0.9998

HCOO-

y=725400x

R=0.9997

Cl-

y=958200x

R=0.9991

NO3-

y=517600x

R=0.9991

SO42-

y=839800x

R=0.9995

PO43-

y=393100x

R=0.9993

从表中可知各种阴离子与有机酸在一定的浓度区间内与电导信号呈较好的一次线性关系。

样品检测结果

表3:样品检测结果

单位:μg/L





样品编号

1

2

样品名称

5SG2

7REAw1BA

F-

3.43

3.48

3.37

ND

ND

CH3COO-

5.97

6.08

5.92

ND

ND

HCOO-

4.59

4.64

4.56

0.19

0.20

Cl-

ND

ND

ND

0.40

0.42

NO3-

0.84

0.80

0.79

ND

ND

SO42-

0.20

0.23

0.29

1.89

1.82

PO43-

ND

ND

ND

ND

ND

重复性:

    在已知的色谱条件下连续进样二次实际样品,叠加色谱曲线如下图所示:


RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

表4各种阴离子及有机酸的定量重复性(n=3)


峰面积(mS*S)

RSD/%

峰高(mS)

RSD/%

F-

4984134

5051889

4895875

1.572

362184

367332

362782

0.773

CH3COO-

1516015

1544389

1503719

1.371

95411

98064

94068

2.122

HCOO-

3329724

3367917

3305308

0.946

194470

197568

193329

1.124

Cl-

ND

ND

ND

/

ND

ND

ND

/

NO3-

436422

412988

410395

3.414

12909

13132

12430

2.797

SO42-

170710

195960

240784

17.527

9606

11000

13692

18.168

PO43-

ND

ND

ND

/

ND

ND

ND

/

 

从表中可知,除硫酸盐外,其他阴离子与有机酸的定量重复性均低于5.0%,说明仪器具有较高的稳定性。

 

基线噪声与漂移:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

从图中可知,RPIC-2017型离子色谱仪电导检测器具有较低的噪声和漂移

表5基线噪声与漂移


最高点μS

最低点μS

结果μS

基线噪声

0.4044

0.4038

0.0006

基线漂移

0.4043

0.4028

0.0015

检测限:

以F:0.5ppb浓度点和0.0018μS基线噪声为基础数据,按三倍基线噪声计算检测限如表6表6检测限

名称

浓度mg/L

峰高μS

检测限mg/L

F-

0.5

0.0543

0.011

CH3COO-

1

0.0172

0.070

HCOO-

1

0.0406

0.030

Cl-

0.5

0.0182

0.033

NO3-

1

0.0149

0.080

SO42-

0.5

0.0144

0.042

PO43-

1

0.0155

0.077

 

结语:

使用RPIC-2017型离子色谱仪测定纯水基体中超痕量阴离子与有机酸,基线噪声低,灵敏度高,线性、重现性较好,具有在核电行业应用的潜力。

 

附录:

本实验使用的标准品

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

 

 

离子

生产厂家

标准品证书唯一标识

F-

国标(北京)检验认证有限公司

20DC322

CH3COO-

阿拉丁

E2025085

HCOO-

阿拉丁

E2025088

Cl-

国标(北京)检验认证有限公司

20DA341

NO3-

国标(北京)检验认证有限公司

20D3223

SO42-

国标(北京)检验认证有限公司

20D7202

PO43-

国标(北京)检验认证有限公司

20D7102

 


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