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从表3 中可以看出:采用这两种规格的化学药品,带来的淋洗液中的氯离子浓度最高为0.92μg/L。根据上文的分析,这样的淋洗液不会对阴离子含量1μg/L 以上的水汽样品的分析带来明显的误差,即能够满足水汽样品中痕量阴离子的分析。
3.2 淋洗液用除盐水
淋洗液用除盐水的质量也会对淋洗液中氯离子的含量带来影响。为了提高离子色谱仪在水汽系统痕量阴离子分析中的准确性,应采用超纯水仪制备的高质量除盐水作为离子色谱分析用水。如某公司生产的专用于实验室的高纯水仪,其产水电阻率在18.2MΩ·cm(约为0.0549μS/cm),总有机碳(TOC)小于10μg/L。表4 表示的经过计算得到的几种不同质量除盐水中的杂质离子含量[5]。从表4 中可以看出:(1)这种超纯水仪制备的18.2MΩ·cm(约为0.0549μS/cm)的除盐水,其氯离子含量<0.1μg/L,不会对水汽样品中痕量阴离子的分析带来误差;(2)对于电阻率<15mΩ·cm,或电导率>0.0667μS/cm 的除盐水,由于其氯离子含量在2.1μg/L,因此不适合用于水汽系统痕量阴离子的分析。
3.3 淋洗液脱气
为了减少淋洗液带来的误差,还应在使用前对淋洗液进行脱气。因为色谱柱是带压力操作的,在流路中易释放气泡,造成检测器噪声增大,使基线不稳,并给分析测试结果带来误差。常用的脱气方式为超声波脱气,即在淋洗液配好后,在超声波发生器中超声处理10 分钟,并对淋洗液进行氮气密封,防止空气重新溶入淋洗液中。
4 滤膜的影响
由于水汽系统会发生一系列复杂的腐蚀反应,部分腐蚀产物会以悬浮状的细小微粒存在于水汽样品中,特别是在汽包锅炉的炉水中。这些水汽样品如果不经过任何处理而直接进入离子交换色谱柱,就会在色谱柱中聚集,并引起离子色谱系统柱压升高,和色谱柱柱效下降。
离子色谱分析中常用0.45μm 或0.22μm 针筒过滤器来去除水样中一定粒径的杂质,保护色谱系统。当前市场上常用的针筒过滤器滤膜质量参差不齐,有的过滤器在使用时会大量释放氯离子,并影响到水汽系统阴离子的分析结果。针对与此,在进行水汽样品中痕量阴离子的分析过程中应注意以下几点:
(1)对于除盐水、精处理混床出水、凝结水、给水、蒸汽等水汽样品,其中的悬浮微粒杂质较少,因此,在进行这些水汽样品中的痕量阴离子进行分析时,可以不使用针筒过滤器而直接进样分析,减少滤膜的污染。但应注意对色谱柱前的保护柱的更换,防止系统压力升高,影响离子色谱仪的使用。
(2)对于炉水样品,由于其中的悬浮微粒杂质较多,建议在进样前经针筒过滤器过滤,减少悬浮微粒对色谱柱的污堵。但是,在选择针筒过滤器时,应选择知名厂家的离子色谱专用针筒过滤器,同时,还应对每包针筒过滤器进行抽样检查,并进行空白试验,减少滤膜对样品的污染。
5 结论与建议
在选定一台离子色谱仪后,为了提高分析结果的准确度,不仅要对分析方法进行优化,还应注意对样品采集与储存、淋洗液质量以及滤膜质量等污染因素进行有效控制。
参考文献
[1] ASTM D 4453-02: Standard practice for handling of ultra-pure water samples[S]
[2] ASTM D 5542-04: Standard testmethods trace anions in high purity water by ion
chromatography[S]
[3] Matthias Koebel, Robert Svoboda. Investigations on the temporal stability of ultrapure
water samples bymeans of ion chromatography[J]. PowerPlant Chemistry,
2003,5(11):653~659
[4] Liu Yong-jian,mou Shi-fen, Heberling Shawn. Investigation of interferences caused by
extraneous chloride in the analysis of inorganic anions with ion chromatography[J].
Chinese Journal of Chromatography, 2002,20(6):546~549
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