离子色谱法与英蓝样品前处理技术结合用来测定核电厂一回
路水中的超痕量阴离子含量
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[摘 要] 因为核电厂一回路水中含有高含量的硼酸（硼含量约为2.5g/L）和一定量的过渡金属，所以，其中超痕量（0.1-100μg/L）阴离子含量的测定成为电力行业化学分析的难点问题。通过瑞士万通离子色谱抑制型电导法与基体消除技术（去除硼酸）、阳离子交换技术（去除干扰的阳离子）、自动在线校正技术（消除手动校正的误差）和预浓缩技术（提高灵敏度）等英蓝样品前处理技术的结合，可以十分有效地解决这一
难题，而且，可以实现一次进样后进行等度洗脱，完成氟离子、乙醇酸根离子、乙酸根离子、甲酸根离子、
氯离子、亚硝酸根离子、溴离子、硝酸根离子、磷酸根离子和硫酸根离子的超痕量级含量的测定。本方法也
同样适用于火力发电厂中的锅炉给水、凝结水、蒸汽、炉水等水样中超痕量阴离子的测定。
[关键词] 抑制型电导、阳离子交换技术、超痕量阴离子
Summary: The analysis of ultratraces of anions in the primary circuit of a nuclear power plant is especially
challenging as requirements of the hot zone as well as the high amount of boric acid (typically 2.5 g/L boron) in the
sample and the presence of transitionmetals have to be taken into account. This is achieved bymetrohm inline sample
preparation withmatrix elimination to remove the boric acid, cation exchange to exclude interfering cations, inline
calibration, preconcentration and chemical suppression. Even though the system involves several sample preparation
steps, it yields extremely precise results for widely varying sample volumes.Besides the standard anions chloride,
nitrate and sulfate, also important organic degradation products such as glycolate, formate and acetate can be
determined with high precision in one isocratic run.
1 实验部分
1.1 仪器
MetrohmmIC (万思德研究级离子色谱)英蓝技术配置含以下部分：
818 万思德研究级IC 高压泵
819 万思德研究级IC 电导检测器
820 万思德研究级IC 分离中心
833 万思德研究级IC 抑制器模块
830 万思德研究级IC 数据接口
837 万思德研究级IC 在线脱气模块
838 万思德研究级 IC 自动样品进样器
800 Dosino 加液器
分离柱：Metrosep A Supp 7 – 250,
阴离子保护柱：Metrosep RP Guard
英蓝技术专用预浓缩柱：Metrosep Anion IC
Preconcentration Column HC
1.2 色谱参考条件
洗脱液： 3.6mmol/L 碳酸钠 （用超纯水配置，电阻率 >18mΩ)
抑制器模块：用50mM 硫酸溶液再生，用超纯水清洗
基体中和模块（阳离子交换）：用含10% 丙酮的100mM 柠檬酸溶液再生，用超纯水清洗
1.3 英蓝技术进行样品前处理
核电厂的一回路水中因为有高含量的硼酸和具有干扰性的金属离子的存在而使得其中超痕量阴离子的含量测定变得十分复杂，然而通过离子色谱法英蓝样品前处理技术中的阳离子交换技术可以完全消除干扰的阳离子、基体消除技术可以有效地去除硼酸（样品由六通进样阀定量后，由转移液带动流经预浓缩柱，其中阴离子被浓缩柱保留，样品中的硼酸在转移液带动下流过预浓缩柱至废液，然后六通阀切换，淋洗液将浓缩柱上的阴离子洗脱到色谱分离柱中作为样品进行阴离子分析）。
该英蓝样品前处理技术的优越性体现在，作为整个离子色谱分析系统的一部分，其样品前处理过程全部自动化，操作人员只需将原始样品准备好后放在样品架上，即可离开，等一定时间后，全部样品的数据结果和谱图就直接显示在软件中了，而且，英蓝样品前处理技术位于离子色谱分离中心之前，所以，它对分离中心进行的阴离子分离和检测都完全没有影响。

1.4 全自动在线校正技术
全自动在线校正技术的优越性体现在，只需用一种较高浓度的标准样品，通过连续多次的进样环定量和预浓缩系统即可实现全自动的多点校正，而整个进样和校正过程都是由系统全自动完成的。通过对校正点的浓度选择，可以使校正覆盖很宽的浓度范围，所得到的英蓝技术校正线性范围也非常出色，所以测量阴离子的相关系数优于0.9999。

2 实验结果

2.1 样品测试结果
为了测定超痕量（低于ppt）的阴离子含量，需要对较大的样品体积进行预浓缩。在下面的谱图中，使用了2000 μL 的样品。Metrosep A Supp 7 − 250 column 分离柱可以对阴离子进行快速有效地洗脱分离，而且，乙醇酸根离子、乙酸根离子和甲酸根离子可以通过这支分离柱即可很好地进行分离。相对标准偏差（RSD）优于1%。
2.2 线性关系
四种体积的标准溶液（500, 1000, 1500 and 2000 μL ）被预浓缩后的测量结果如下图所示；这些测量只需使用一种浓度的标准溶液和精确度极高的800 Dosino 加液器即可得到非常好的数据结果。而且，这些测量过程既可以在普通的实验室中，也可以在条件恶劣的核电厂的汽轮机室中轻松完成。

3 结论
经过一系列实验后认为，通过瑞士万通离子色谱抑制型电导法与基体消除技术、阳离子交换技术、自动在线校正技术和预浓缩技术等英蓝样品前处理技术的结合，可以十分有效地测量核电厂一回路水中的超痕量（0.1 ~ 100μg/L）阴离子含量，而不受高含量的硼酸和过渡金属的干扰，而且，整个操作过程简单易行，结果精确度高，没有条件限制，线性极佳。