1、离子色谱电化学测定环境水中的酚类物质摘 要: 建立了离子色谱 电化学测定环境水中酚类物质的方法。本方法使用 IonPac AS11 和 IonPac AG11,24mmol/L NaOH +20%(v/v )乙腈为流动相,以 Pt 为工作电极,Ag/AgC1 为参比电极,0.6 V 直流安培检测法。本方法对苯酚、4-甲酚、2,4- 二甲酚的检出限分别为 6、3/1.5g/L(S/N=3) ;在 20 -600g/L 范围内具有良好的线性(r2 在 0.9989-0.9997 之间) ;相对标准偏差为 2.4-2.9%;生活用水加标回收率为 94%-100%。 关键词:离子色谱;电化学;酚类物质
2、 1 引言 酚类物质是一类重要的化工原料,被广泛应用于炼焦、印染、造纸、塑料等工业,但排放的工业废水也是一类重要的环境污染物1,2,其中苯酚、 2,4-二甲基酚等被美国环保局(EPA)列为优先监测的污染物,因此必须建立快速、简便的测定方法。本文选用了离子色谱电化学方法测定了水中的三种酚,并将方法应用于生活用水的检测,得到了满意的结果。 2 实验部分 2.1 仪器与试剂 Dionex-600 型离子色谱仪(美国, Dionex):四元梯度泵;ED50 电化学检测器,Pt 工作电极,Ag/AgCl 参比电极;Milli-Q Advantage A10 超纯水机(美国,Millipore);0.45
3、m 水溶性滤膜(美国,Dionex) ;色谱数据采集和处理采用 Chromeleon 6.50 色谱工作站;苯酚(分析纯,杭州双林化工试剂厂) ;2,4-二甲酚(分析纯,美国 Acros Orgaics 公司) ;4- 甲酚(分析纯,成都科龙化工试剂厂) 。 2.2 色谱条件 色谱柱为 IonPac AS11(4 mm 250 mm)+ IonPac AG11(4 mm 50 mm) ,淋洗液为24mmol/L NaOH +20%乙腈,流速为 1.0 mL/min,进样体积为 25 L,柱温 30,Pt 工作电极,Ag/AgC1 为参比电极,工作电压 0.6V。 2.3 标样的配置 称取 0.
4、05g 的苯酚、4-甲酚、 2,4-二甲酚,乙腈定容到 50ml,得到 1000mg/L 的标样,使用时,超纯水稀释即可。 2.4 样品处理 实际水样经 0.45m 水溶性滤膜 过滤,进色谱系统分析。 3 结果与讨论 3.1 流动相的选择 酚属于弱酸,在碱性条件下,以阴离子形式存在,能通过阴离子交换的形式被保留,进而被流动相洗脱,因此我们选择 AS11 离子交换色谱柱,以 24mmol/L NaOH 为淋洗液,试验发现,4-甲酚和 2,4-二甲酚存在拖尾现象(见图 1) 。为了改善峰型,我们向流动相中加入了 20%(v/v)的乙腈,色谱峰性得到改善(见图 2) ,而且出峰时间缩短,因此本实验选
5、择流动相为 24mmol/L NaOH +20%(v/v)乙腈。图 1 流动相为 24mmol/L NaOH图 2 流动相为 24mmol/L NaOH +20%乙腈(v/v)3.2 电压的选择酚被淋洗液淋洗出色谱柱后,以 R-O-的形式到达检测器,这种离子形式在电位的作用下,也能被氧化出项氧化电流,因此可以通过电化学形式测定,本实验考察了施加电位对峰高的影响(见图 3) ,从图中可以看出,随电压的增大,峰高增大,但是电压大于 0.6V时,基线噪声太大,接近 0.2nA,对检测限不利,因此本实验选择 0.6v。 图 3 电位与峰高关系图3.3 方法的线性范围、精密度和检出限 在最佳试验条件下,
6、配制含有 8 种不同浓度的混合标准工作溶液,在选定的色谱条件和电位检测波形下考察了方法的检出限、精密度和线性范围(结果见表 1) ,结果表明该方法具有较低的检出限。 表 1 线性范围、重现性及检出限3.4 自来水实际样品测定 在最佳条件下,测定了自来水中的酚含量,并测定了加标回收率(结果见表 2) 。 表 2 自来水中酚类的含量及其回收率参考文献:1 LI D H, OH J R, PARK J. Direct extraction of alkylphenols, chlorophenols and bisphenol A from acid-di-gested sediment suspension for simultaneous gas chro-matographic-mass spectrometric analysisJ.J Chrom-atogr A,2003,1012(2):207-214. 2 MART NEZ D, POCURULL E. MARC R M, etal. Separation of eleven priority phenols by capillaryzone electropho resis with ultraviolet detectionJ.JChromatogr A,1996,734(2):367-373