（一）实验目的

1．掌握离子色谱法测定水中氟离子含量的原理和方法。

2.熟练掌握离子色谱的操作。

（二）实验原理

采用阴离子交换分离柱分离氟离子与其他离子成分，以碳酸钠一碳酸氢钠溶液为淋洗液，硫酸溶液为再生液，用电导检测器进行检测。将样品的色谱峰与标准溶液中各离子的色谱峰相比较，根据保留时间定性，峰高或峰面积定量。当电导检测器的量程为l0μS，进样量为25μL时，氟离子的检出限为0.02mg/L。

（三）仪器

①离子色谱仪（具电导检测器）。

②色谱柱：阴离子分离柱和阴离子保护柱。

③微膜抑制器或抑制柱。

④记录仪或积分仪。

⑤淋洗液和再生液贮存罐。

⑥微孔滤膜法过滤器。

⑦预处理柱：预处理柱管内径为6mm，长90mm。上层填充吸附树脂（约30mm高），下层填充阳离子交换树脂（约50mm高）。

（四）试剂

①实验用水二次去离子水，电导率小于0.5μS/cm，经0.45μm微孔滤膜法过滤。

②淋洗液

a．淋洗贮备液分别取19.078g碳酸钠和14.282g碳酸氢钠（均已在105℃烘干2h，干燥器中放冷），溶解于水中，移入1000mL容量瓶，用水稀释到标线，摇匀，贮存于聚乙烯瓶中，在冰箱中保存。此溶液碳酸钠浓度为0.18mol/L;碳酸氢钠浓度为0.17mol/L。

b．淋洗使用液取贮备液l0mL置于1000mL容量瓶中，用水稀释到标线，摇匀。此溶液碳酸钠浓度为0.0018mol/L；碳酸氢钠浓度为0.0017mol/L。

③再生液。(1/2H2SO4)=0.05mo1/L吸取1.39mL浓硫酸溶于1000mL容量瓶中（瓶中装有少量水），用去离子水稀释到标线，摇匀。

④氟离子标准贮备液（1000.0mg/L）称取2.2100g氟化钠（105℃烘干2h)溶于水，移入1000mL容量瓶中，加入10.00淋洗贮备液，用水稀释到标线。贮存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏。

⑤氟离子标准使用液I吸取5.00mL氟离子贮备液于1000mL容量瓶中，加入10.00mL淋洗贮备液，用水稀释到标线，其中氟离子浓度为5.00mg/L。

⑥氟离子标准使用液Ⅱ吸取20.00mL使用液工于100mL容量瓶中，加入1.00mL淋洗贮备液，用水稀释到标线，其中氟离子浓度为1.00mg/L。

⑦吸附树脂50-100目。

⑧阳离子交换树脂100-200目。

⑨弱淋洗液，c(Na2B4O7）=0.005mol/L。

（五）实验操作方法

1.样品采集与保存

①样品采集水样采集后经0.45μm微孔滤膜法过滤，保存于清洁的玻璃瓶或聚乙烯瓶中。

②样品保存水样采集后应尽快分析，否则应在4℃下存放，玻璃瓶中水样能存放48h，聚乙烯瓶中水样能存放1个月，一般不加保存剂。

2．分析

①色谱条件

淋洗液浓度：碳酸钠0.0018mol/L-碳酸氢钠0.0017mol/L。

再生液流速：根据淋洗液流速来确定，使背景电导达到最小值。

电导检测器：根据样品浓度选择量程。

进样量：25μL。

淋洗液流速：1.0-2.0mL/min。

②标准曲线的绘制根据样品浓度选择标准使用液I或II，配制5个浓度水平的混合标准溶液，测定其峰高（或峰面积），以峰高（或峰面积）为纵坐标，以离子浓度（mg/L）为横坐标，用最小二乘法计算校准曲线的回归方程。

③样品测定高灵敏度的离子色谱法一般用于浓度较低的样品，对未知的样品最好先稀释100倍后进行测定，再根据所得结果选择适当的稀释倍数。

对有机物含量较高的样品，应先用有机溶剂萃取除去大量的有机物，取水相进行分析；对污染严重、成分复杂的样品，可采用预处理柱法同时除去有机物和重金属离子。

④空白试验以试验用水代替水样，经0.45lim微孔滤膜法过滤后进行色谱分析。

⑤标准曲线的校准用标准样品对标准曲线进行校准。

上述的检测条件下，氟离子的保留时间为l.19min，以已知浓度标准样品对校准曲线进行校准。·

（六）结果计算与表达

按下式进行水中氟离子浓度c(mg/L）的计算：

c=(h－h0一a)/b

式中h——峰高（或峰面积）；

h0——空白峰高（或峰面积）测定值；

b——回归方程的斜率；

a——回归方程的截距。

（七）说明及注意事项

1．现代分析仪器及分析方法正处于飞速发展的时期，大多数的离子色谱已经实现量程自动切换、校准曲线回归方程自动获取等功能，硬件方面，商品化、稳定性高的离子色谱柱、预处理柱、保护柱及纯水制备设备等已经获得良好的市场检验，在实际工作中要按具体实际情况来调整离子色谱分析工作，尽量以便捷、快速的方式获得准确可靠、满足测试要求的结果。

2．样品需经0.45μm微孔滤膜过滤，除去样品中颗粒物，防止系统堵塞。

3．整个系统须避免进气泡，否则将影响分离效果。

4.每个工作日或淋洗液、再生液改变时及分析20个样品后，都要对标准曲线进行校准。假如响应值或保留时间大于预期值的士10％时，必须用新的校准标样重新测定。如果其测定结果仍大于士10％时，则需要重新绘制该离子的标准曲线。

5．对于污染严重成分复杂的样品，预处理柱可有效去除水样中所含的油溶性有机物和重金属离子，同时对测定无机阴离子均不发生吸附。