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测定饮用水中氟化物的微处理离子计法和离子色谱法的比较

发布日期:2022-04-27 点击率:66

目的:比较微处理离子计和离子色谱法测定饮用水中氟化物的异同。方法在徐州地区采集地下水和地表水共30份。分别用两种方法分析并进行两种方法检出下限、取样量、检测时间、测定结果、回收率、精密度的比较。结果对30份水样两种方法测定结果进行配对t检验,t=1.070,t0.05(29)=2.045,t<t0.05(29),P>0.05,差异无统计学意义。微处理离子计法测得的回收率为99%~100%,离子色谱法测得的回收率为100%~103%。微处理离子计法测得的标准偏差为0.005~0.008,相对标准偏差为0.33%~1.39%。离子色谱法测得的标准偏差为0.006~0.010,相对标准偏差为0.66%~2.16%。结论两种测定方法均可得到较好的准确度和精密度。

饮水型地方性氟中毒是一种分布广泛、危害严重的地方病。饮水中氟的适宜浓度为0.5~1.0mg/L。长期饮用含氟量高于1.0~1.5mg/L的水时,易患斑齿病,当水中含氟量高于4mg/L时,则可导致氟骨病。因此,开展并不断完善水中氟化物的检测工作具有十分重要的意义。水中氟化物的检测方法目前较常用的是离子选择电极法和离子色谱法,本实验的目的是比较两种方法对测定饮水中氟化物的异同。

1材料与方法

1.1试剂氟化物标准物质;离子强度缓冲液Ⅱ[1](配制方法见卫生部《生活饮用水检验规范》;超纯水。1.2仪器

1.2.1微处理离子计法DJL-3型微处理离子计,CSB-F-1型氟离子选择性电极(春花牌),232型饱和甘汞电极(春花牌)。

1.2.2离子色谱法ICS-2000离子色谱仪;EGCⅡKOH淋洗液自动发生器,DionexIonpacAS19型分析柱,DS6型热电导检测器,ASRS300阴离子抑制器,变色龙分析软件;UPW-50S型超纯水器。

1.3色谱条件流速1.00ml/min,进样量25μl。

1.4实验分析步骤

1.4.1微处理离子计法测定水中氟化物含量取6份不同体积的标准溶液于50ml烧杯中,各加纯水至10.0ml。加入离子强度缓冲液Ⅱ10.0ml。测定标准系列溶液的电位值,以氟化物活度的对数(lgаF-)为自变量,以电位值E(-mV)为应变量,绘制标准曲线,或计算出相关回归方程。取10.0ml水样于50ml烧杯中,各加10.0ml离子强度缓冲液Ⅱ,放入磁芯搅棒搅拌。插入氟离子电极和甘汞电极,在搅拌下动态读取平衡电位值。在标准曲线上读出或由回归方程求出水样中氟化物的浓度。

1.4.2离子色谱法测定氟化物含量将水样经0.20μm微孔滤膜过滤除去悬浮微粒,将标准溶液和水样经过自动进样器进入离子色谱仪进行检测,记录峰高或峰面积。通过色谱工作站软件直接计算出水样中氟化物浓度。

2结果与讨论

2.1两种方法检测下限比较离子色谱法检出下限测定:对低浓度标准液[ρ(F-)=0.020mg/L]连续进样20次,所得3倍标准偏差所对应的浓度为定性检出下限,定性检出下限结果为0.006mg/L;10倍标准偏差为定量检出下限,定量检出下限结果为0.016mg/L,整化后定量检出下限为0.020mg/L。如使用灵敏度更高的仪器或增大进样量,检测下限可望更低。微处理离子计法的最低检测质量为2μg,取10.0ml水样,最低检测质量浓度为0.2mg/L[1]。故对于氟化物含量小于0.2mg/L的水样,只能采用离子色谱法进行分析,以保证检测结果的准确性。

2.2两种方法的取样量、检测时间比较离子色谱法进样量约为25μl,实际装样约5ml,微处理离子计法的取样量为10.0ml。离子色谱法与微处理离子计法仪器均需预热约30min,离子色谱法测定一份样品所需时间约为15min,微处理离子计法测定1份样品所需时间约为5min。虽然离子色谱法测定所用时间长,但是可以同时分析F-、Cl-、NO3-、SO42-等离子的含量。

2.3两种方法测定结果比较在徐州地区采集地下水与地表水共30份,将这30份水样分别用微处理离子计和离子色谱法分析,测定结果见表1。

表1

表4/5

3结论

经以上分析比较,在测定氟化物含量低于0.2mg/L的水样时,微处理离子计法无法测定,在测定氟化物含量大于0.2mg/L的水样时,两种方法均可得到较好的准确度和精密度。微处理离子计法比离子色谱法用的时间少,但是微处理离子计法只能对水中氟化物的含量进行测定,离子色谱法可同时分析水中F、Cl、NO3、SO42等离子的含量,且所需样品量少,大大减少了工作量,提高了工作效率。但是离子色谱法成本高,普及程度低。在有条件的实验室用离子色谱法测定生活饮用水中氟化物的含量可以节省人员、时间和试剂,并可同时对其他离子进行定量分析。

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