應(yīng)用氫氧根體系梯度淋洗檢測(cè)PM2.5水溶性無(wú)機(jī)陰離子和有機(jī)酸
除氣體和云外，地球大氣層還包含稱為氣溶膠的微小液體和固體顆粒，直徑大小0.001~100μm 之間。霧、煙、霾等都是天然或人為原因造成的大氣氣溶膠。
監(jiān)測(cè)和控制氣溶膠污染至關(guān)重要。目前監(jiān)測(cè)與檢測(cè)氣溶膠的方法有很多，例如濃度分析、化學(xué)分析等，本文主要介紹一種離子色譜法檢測(cè)顆粒物中水溶性陰離子的方法。
本方案采用青島睿譜分析儀器有限公司生產(chǎn)的CR-ATC（連續(xù)再生陰離子捕獲器）單元，CR-ATC單元分為陽(yáng)極、再生液通道、陰離子交換膜、淋洗液通道以及陰極。淋洗液中的陰離子（包括氫氧根離子及部分雜質(zhì)離子）透過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入再生液通道，從而達(dá)到去除雜質(zhì)離子的目的。同時(shí)陰極不斷電解產(chǎn)生氫氧根離子保持陰陽(yáng)離子平衡。
通過(guò)增加CR-ATC單元，淋洗液的背景電導(dǎo)值進(jìn)一步降低，由于梯度淋洗產(chǎn)生的基線漂移也得到了很好的緩解。梯度淋洗條件下，8mM到50mM淋洗液經(jīng)抑制后，背景電導(dǎo)變化小，范圍在0.3μS~0.53μS之間，這說(shuō)明CR-ATC較好的消除了淋洗液中的雜質(zhì)離子。下圖為使用CR-ATC與不使用CR-ATC進(jìn)行梯度淋洗的色譜曲線對(duì)比圖。
本方案檢測(cè)器信號(hào)單位為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)單位微西門子（μS），而非毫伏（mV），方便與進(jìn)口儀器橫向數(shù)據(jù)比較。
待測(cè)離子
氟離子、羥基乙酸根離子、甲酸根離子、氯離子、亞硝酸根離子、溴離子、硝酸根離子、硫酸根離子、草酸跟離子、磷酸根離子十種陰離子。
RPIC-2017離子色譜儀配置
| 部件名稱 | 規(guī)格 | 產(chǎn)地 | 數(shù)量 | |
主機(jī) | 動(dòng)態(tài)量程電導(dǎo)檢測(cè)器 | 0-15000μS，無(wú)需設(shè)定量程 | 睿譜 | 1臺(tái) |
| 進(jìn)樣閥 | Rheodyne電動(dòng)兩位六通閥 | 美國(guó) | 1個(gè) | |
| 恒溫箱 | 控溫精度±0.1℃ | 睿譜 | 1臺(tái) | |
| 高壓PEEK泵 | 0.001-9.999mL/min | 睿譜 | 1臺(tái) | |
| 色譜工作站 | 睿譜V1.01 | 睿譜 | 1套 | |
其它部件 | 陰離子保護(hù)柱 | Ionpac AG19 | 美國(guó) | 1根 |
| 陰離子分析柱 | Ionpac AS19 | 美國(guó) | 1根 | |
| 陰離子免維護(hù)抑制器 | WLK-8A | 睿譜 | 1個(gè) | |
| 淋洗液發(fā)生器 | RPEG-1-A KOH淋洗液發(fā)生器 | 睿譜 | 1臺(tái) | |
| 離子捕獲柱 | RPTC-1陰離子捕獲柱 | 睿譜 | 1根 |
色譜條件
色譜儀： | RPIC-2017離子色譜儀（青島睿譜分析儀器有限公司生產(chǎn)） | ||
色譜柱： | 陰離子分析柱AS19 4×250mm | ||
流速： | 1.0mL/min | ||
淋洗液： | KOH，用淋洗液發(fā)生器控制梯度 | ||
柱溫： | 30℃ | ||
抑制電流： | 125mA | ||
檢測(cè)器： | 動(dòng)態(tài)量程電導(dǎo)檢測(cè)器 | ||
進(jìn)樣量： | 25μl | ||
淋洗梯度： | 見(jiàn)下表 | ||
時(shí)間 | 濃度 | ||
0min | 8mM | ||
5min | 8mM | ||
18min | 30mM | ||
20min | 30mM | ||
26min | 50mM | ||
26.1min | 8mM | ||
30min | 8mM | ||
樣品譜圖
6針實(shí)際樣品譜圖（疊加）
圖中1：氟離子；2：羥基乙酸鹽；3：未知1；4：未知2；5：甲酸鹽；6：氯離子；7：亞硝酸鹽；8：硝酸鹽；9：未知3；10：碳酸鹽；11：硫酸鹽；12：草酸鹽；13：磷酸鹽
標(biāo)準(zhǔn)曲線
標(biāo)準(zhǔn)品譜圖（疊加）
分析效果評(píng)價(jià)
依據(jù)低濃度淋洗液分離弱保留離子，高濃度淋洗液洗脫強(qiáng)保留離子，同時(shí)兼顧分離度的原則，我們對(duì)分析條件進(jìn)行多次優(yōu)化。最終確定了淋洗梯度，每種離子的分離度均大于2且測(cè)定周期控制在半小時(shí)內(nèi)。梯度淋洗條件下，8mM到50mM淋洗液可同時(shí)分離測(cè)定14種陰離子及有機(jī)酸，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了樣品中3種未知物，樣品中未發(fā)現(xiàn)比磷酸鹽保留更強(qiáng)的組分（磷酸鹽洗脫時(shí)的淋洗液濃度大約為40mM）。保留時(shí)間重復(fù)性較好說(shuō)明梯度準(zhǔn)確，以上結(jié)果均為淋洗液發(fā)生器和氫氧根梯度淋洗的優(yōu)勢(shì)。
25μL進(jìn)樣體積條件下可檢出1μg/L的溴離子并在1~100μg/L區(qū)間內(nèi)與電導(dǎo)信號(hào)呈現(xiàn)較好的相關(guān)系數(shù)，說(shuō)明動(dòng)態(tài)量程電導(dǎo)檢測(cè)器具有較高的靈敏度。
對(duì)本應(yīng)用方案有任何意見(jiàn)及建議，請(qǐng)撥打0532-88581806