离子色谱法测定水中酒石酸根离子

离子色谱法测定水中酒石酸根离子

杨珍真

上海华测品标检测技术有限公司 上海  201100

摘　要：建立离子色谱法测定水质中酒石酸根离子的方法，采用IonPacTM AS22和AG22阴离子色谱柱，用浓度为4.5mM的Na2CO3和0.8mM的NaHCO3的混合溶液作为淋洗液进行分离测定。对空白水样进行高、中、低浓度加标测定；对不同类型的水样（地下水、地表水、工业废水、生活废水）进行加标测定。该方法标准样品加标回收率范围为99.9%~103%；实际样品加标回收率范围为90.5%~107%；测定方法检出限为0.020mg/L。

关键词：离子色谱法 地下水、地表水、工业废水、生活废水 酒石酸根离子

1引言

酒石酸根离子化学式为C4H4O62-，本品广泛用于食品、医药、化工、轻工等行业。酒石酸常用作饮料和其他食品的酸味剂，例如葡萄酒、软饮料、糖果、面包、某些胶状甜食。然后是药物工业原料，且酒石酸在当代有机合成中是非常重要的手性配体和手性子，可以用来制备许多著名的手性催化剂，以及作为手性源来合成复杂的天然产物分子。本品低毒，酸性较强，超过一定浓度会刺激眼睛、呼吸系统和皮肤，对水生生物有害。所以在广泛应用酒石酸时，水质中酒石酸盐的污染应当引起重视。本文以酒石酸根离子作为研究对象，采用阴离子色谱柱，搭配碳酸盐-碳酸氢盐淋洗液体系，选用离子色谱法测定水中酒石酸根离子。不使用有机试剂，安全无污染；样品前处理简单，易操作；目标物分离度较好，测定时与其它阴离子相互不干扰且操作简单，仪器稳定，工作效率高。

2　实验部分

2.1仪器与试剂

电子天平： 奥豪斯（AX224ZH）精度：0.0001g。

Dionex ICS-1100离子色谱仪(带电导检测器)： IonPacTM  AS22 4×250mm阴离子分离柱和IonPacTM  AG22 4×50mm阴离子保护柱； ADRS 600 4mm阴离子抑制器。

优普纯水机： 实验过程所需溶液均用电导率为18.25MΩ·cm去离子水配制。

使用试剂： 碳酸钠和碳酸氢钠与L（+）-酒石酸均为优级纯试剂。

仪器使用条件： 淋洗液浓度4.5mM的Na2CO3和1.4mM的NaHCO3混合溶液；抑制器电流31mA；柱温30.0℃；流速1.0mL/min；进样量25μL。

2.2实验方法

2.2.1酒石酸根标准溶液的配制

首先将优级纯试剂L（+）-酒石酸使用万分之一天平称取准确称取1.0135g，用去离子水定容至1000mL容量瓶中，即得到1000mg/L的酒石酸根标准贮备液。再准确移取10.0mL酒石酸根标准贮备液，用去离子水定容至100mL容量瓶中，配制成100mg/L的酒石酸根离子标准使用液，混匀备用。

2.2.2 样品前处理

水样用0.22μm微孔滤膜过滤，分析前置于冰箱中冷藏保存。

3结果与讨论

3.1标准曲线

分别准确移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、8.00mL、10.00mL酒石酸根离子标准使用液（100mg/L）于100mL容量瓶中，用去离子水稀释分别定容至标线，混匀。浓度依次为：0.00mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L、8.00mg/L、10.0mg/L，由低到高的顺序依次测定。以酒石酸根离子保留时间定性，以积分峰面积（x）对C4H4O62-浓度（y，mg/L）进行回归方程计算。C4H4O62-浓度在0.00～10.0mg/L浓度范围内线性关系良好，回归方程为Y=0.0497X-0.0061 ，相关系数r=0.9999。

3.2方法检出限

用离子色谱法对0.50mg/L酒石酸根离子标准溶液做8次平行测定，计算8次测定结果的标准偏差S为0.00666mg/L，方法的检出限按照MDL=S×t（n-1，0.99）计算，其中：t（n-1，0.99）为置信度为99%，自由度为n-1时的t值，n为重复分析样品的次数（在99%的置信去间，t（7，0.99）=2.998），计算得到本方法的检出限为0.020mg/L。

3.3标准样品精密度、准确度、重复性

3.3.1 0.50mg/L标准样品验证

准确移取0.50mL的浓度为100mg/L的酒石酸根离子标准使用液，于 100 mL容量瓶中，用去离子水稀释定容至标线，混匀。其浓度为0.50mg/L，平行测定6次。根据回归方程及所测样品，酒石酸根离子的出峰保留时间、峰面积以及浓度的RSD值见表1。

3.3.2 2.00mg/L标准样品验证

准确移取5.00mL的浓度为100mg/L的酒石酸根离子标准使用液，于 100 mL容量瓶中，用去离子水稀释定容至标线，混匀。其浓度为5.00mg/L，平行测定6次。根据回归方程及所测样品，酒石酸根离子的出峰保留时间、峰面积以及浓度的RSD值见表2。

3.3.3 8.00mg/L标准样品验证

准确移取8.00mL的浓度为100mg/L的酒石酸根离子标准使用液，于100mL容量瓶中，用去离子水稀释定容至标线，混匀。其浓度为8.00mg/L，平行测定6次。根据回归方程及所测样品，酒石酸根离子的出峰保留时间、峰面积以及浓度的RSD值见表3。

根据回归曲线标准点浓度，分别配制浓度为0.50mg/L、5.00mg/L、8.00mg/L，高、中、低三个浓度的酒石酸根标准样品，用此三个标样进行精密度和准确度测定，重复进样6次。测定均值分别为：0.500mg/L、5.01mg/L、8.05mg/L；相对标准偏差范围分别为：4.6%、1.1%、0.8%；加标回收率范围分别为：97.3 %~107%、99.2%~102%、99.4%~102%，由可见此方法中测定高中低浓度结果重复性比较好，加标回收率均在一定范围之内，较为稳定。满足本项目分析测试的质量控制要求。

3.3实际样品测定

平行测定实际水样2次，实际样品种含有氟离子、氯离子、硝酸根离子和硫酸根离子，但是不含有酒石酸根离子，色谱图见下图1。

图1 地下水的离子色谱图                                   图2 加标后地下水的离子色谱图

同时对此水样进行加标测试，准确移取6.00mL的酒石酸根离子标准使用液于100mL容量瓶中，并用此水样定容至刻度线，混匀后待测。加标后水样测定的色谱图见图2。由此可见，在上述离子色谱条件下，酒石酸根离子出峰时间在17.1min左右，且峰型较好，与其他常规阴离子分离度较好，且对样品测定结果相互没有影响。

3.4实际样品准确度验证

先对实际地下水、地表水、工业废水、生活废水样品进行测定，样品中未检出酒石酸根。准确移取3.00mL、6.00mL、9.00mL的浓度为100mg/L的酒石酸根离子标准使用液，并用以上四种实际样品分别定容至100mL。其加标后酒石酸根离子浓度分别为3.00mg/L、6.00mg/L、9.00mg/L。每种类型样品的不同加标浓度分别进行6次平行测定，根据回归方程及所测样品，其具体测定结果见下表4。

综上，对地下水、地表水、工业废水、生活废水样品实际样品加标实验，加标量为

3.00 mg/L时，其相对标准偏差范围分别为：0.9%、0.9%、3.9%、2.4%；加标回收率范围分别为：104%~106%、101%~103%、89.9%~97.6%、100%~106%；加标量为6.00 mg/L时，其相对标准偏差范围分别为：2.1%、0.5%、1.4%、1.5%；加标回收率范围分别为：101%~107%、103%~104%、102%~105%、98.5%~102%；加标量为9.00 mg/L时，其相对标准偏差范围分别为：0.6%、1.5%、0.7%、0.7%；加标回收率范围分别为：101%~103%、95.5%~99.0%、96.0%~97.5%、102%~104%。实际样品的加标测定，四种类型样品分别酒石酸根离子标准使用液，配制成为不同的溶液，其样品加标回收率均在一定范围内，且较为稳定，相对标准偏差也＜10%，满足实验测定要求。

4结论

用离子色谱法测定水质中的酒石酸根离子，选择带电导检测器的离子色谱仪（Dionex），AS22和AG22的色谱柱。酒石酸根离子与其他阴离子的出峰分离情况较好，准确度和精密度较好，检出限低。样品前处理操作简单，离子色谱仪器稳定，可提高测定的效率，且无试剂污染。适用于地下水、地表水、工业废水、生活废水中酒石酸根离子的测定。

参考文献

［1］国家环境保护局.水和废水监测分析方法（第4版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2002；55-72

［2］中国人民共和国环境保护部.HJ 168-2010 环境监测 分析方法标准制修订技术导则［S］.

［3］中国人民共和国环境保护部.HJ 84-2016 水质 无机阴离子（F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-）的测定

［4］贾玉荣，尤昆 HPLC 法测定药用辅料 L（+）- 酒石酸中的 D（-）-酒石酸含量 ［J］天津化工2022.36，96-99