离子色谱法同时测定硝酸锶中硫酸盐及亚硫酸盐的含量

王 妍

（中海油天津化工研究设计院，天津 300131）

离子色谱法同时测定硝酸锶中硫酸盐及亚硫酸盐的含量

王 妍

（中海油天津化工研究设计院，天津 300131）

当硫酸盐和亚硫酸盐共存时，对硝酸锶中这2种杂质的测定存在一定的难度。建立了同时测定工业硝酸锶样品中的硫酸盐及亚硫酸盐含量的离子色谱方法。采用ICS-1500型离子色谱仪，选取IonPac AS18作为色谱分离柱，以氢氧化钾进行梯度洗脱，电导检测器检测，线性相关系数达到0.999 4～0.999 6，加标回收率为87.4％～100.8％，相对标准偏差2.9％～3.2％。该方法准确、快速，在生产检测中具有重要意义。

离子色谱；硝酸锶；硫酸盐；亚硫酸盐

硝酸锶为白色结晶或粉末，工业上用于制造红色焰火、信号弹、光学玻璃、电子管阴极材料，也用于消防试剂、汽车的安全气囊等。不同级别硝酸锶的杂质含量差别很大，产品中的微量硫酸盐和亚硫酸盐杂质会影响其品质及应用效果，因此选取快速、准确的方法对这2种杂质进行定量成为控制产品质量的关键。目前，亚硫酸盐的含量测定多采用氧化还原法、电位滴定法、分光光度法以及离子色谱法等［1-3］。其中，氧化还原法、电位滴定法的空白溶液常有干扰，硫酸盐和亚硫酸盐难以分别准确定量，且需用样品量大，灵敏度不高。离子色谱法具有专属、灵敏、准确、自动化程度高的优点，随着离子色谱仪的普及，该方法应用前景良好。用离子色谱测定硫酸盐是成熟的方法，但当硫酸盐与亚硫酸盐共存时，由于其相互干扰，且亚硫酸盐易于被氧化，因此为这2种杂质的完全分离及准确定量带来很大难度。硝酸锶产品中存在微量硫酸根、亚硫酸根以及大量的硝酸根，3种离子相互影响，采用等度洗脱条件难以实现三者的完全分离。目前，国内外尚未见关于该产品中亚硫酸盐测定方法的报道。笔者建立了离子色谱同时测定工业硝酸锶样品中的硫酸盐及亚硫酸盐含量的方法，具有创新性和实用性。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

仪器：ICS-1500型离子色谱仪、RFC-30型淋洗液发生器、N2气瓶、Milli-Q型纯水机、电子天平、0.22μm微孔滤膜。

试剂：硫酸根离子标准溶液（GSB 04-2080-2007，钢铁研究总院分析测试研究所），亚硫酸钠（优级纯，质量分数≥98％），超纯水（电阻率≥18.2MΩ·cm）。

1.2 色谱条件

IonPac AS18分析柱（250mm×4mm），IonPac AG18保护柱（50mm×4mm），自循环电抑制模式抑制器，电导检测器；池温为35℃，柱温为30℃；KOH梯度洗脱，洗脱程序：0～22min，10mmol/L；22～22.1min，10～22mmol/L；22.1～30min，22mmol/L；30～30.1min，22～10mmol/L；30.1～35min，10mmol/L。流速为1.0mL/min，进样量为100μL。

1.3 样品处理方法

1.3.1 实验用水的处理

取电阻率为18.2MΩ·cm的超纯水进行氮吹处理，备用。

1.3.2 供试品溶液的制备

准确称取样品0.250g（精确到0.000 1g），溶解于1.3.1节中氮吹处理过的超纯水中，定容至100mL摇匀。将样品溶液以0.22μm微孔滤膜过滤，即得供试液。

1.4 标准曲线的绘制

1.4.1 标准储备溶液的制备

准确称取亚硫酸钠0.157 47g，用超纯水充分溶解后转移至100mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀即得质量浓度为1.000mg/mL的亚硫酸根标准溶液储备液。

1.4.2 标准曲线的绘制

分别准确移取硫酸根、亚硫酸根标准储备溶液各10.00mL至100mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀，得到质量浓度为0.100 0mg/mL的混合标准溶液。再准确移取该溶液10.00mL至100mL容量瓶中定容至刻度。

分别准确移取上述溶液1.00、2.00、5.00、10.00mL至100mL容量瓶中，摇匀，得到质量浓度为0.10、0.20、0.50、1.00mg/L的混标溶液。在上述色谱条件下注入离子色谱仪中，记录峰面积。以标准溶液浓度（ρ）为横坐标，峰面积积分值（A）为纵坐标回归，得到线性方程。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择与系统适用性实验

通过选取 IonPac AS18、IonPac AS19、IonPac AS15三根色谱柱分别进行分离条件测试，结果表明AS18为最佳分离柱。取部分供试液注入离子色谱，得到理论塔板数及分离度数据。IonPac AS18分离效果及各样品分离的色谱图见图1。

由图1结果可以得知，亚硫酸根的保留时间为27.77min，硫酸根的保留时间为28.47min，分离度为1.68，塔板数为27 927，两峰能够达到很好的基线分离。

图1 硝酸锶中硫酸根与亚硫酸根色谱分离图

2.2 线性

取1.4节下的标准系列溶液过滤后直接进样并线性回归，得到亚硫酸根的线性方程：A=0.337 ρ-0.011；r=0.999 4；硫酸根线性方程：A=0.848ρ+0.001；r=0.9996。结果表明，亚硫酸根、硫酸根的质量浓度在0.10～1.00mg/L范围内与峰面积的线性关系良好。

2.3 精密度实验

取1.4.2节下质量浓度为0.50mg/L的混合标准溶液连续进样6次，每次100μL，计算结果：亚硫酸根和硫酸根的峰面积RSD分别为2.9％和3.2％。

2.4 样品测定及回收率实验

按照1.3节下样品前处理方法和1.2节下色谱条件测定4个样品中硫酸盐、亚硫酸盐的含量，采用外标法定量，结果见表1。为验证该方法的合理性，分别做了硫酸根、亚硫酸根加标回收实验，平行测定5份样品，含量测定结果和回收率结果见表2、3。结果表明，该方法符合样品分析的要求。

表1 样品检测结果

表2 亚硫酸根加标回收结果

表3 硫酸根加标回收结果

3 结论

在本文所述的色谱条件下，亚硫酸根与各干扰峰能够完全实现基线分离，线性、精密度及重现性良好，该方法能够准确快速地检测亚硫酸盐与硫酸盐，对于工业生产的在线监测及实验室评价有重要意义。

［1］马占玲，沙晓婷，李艳颖，等.新分光光度法测定食品中亚硫酸盐含量［J］.中国食品学报，2013，13（6）：215-219.

［2］袁悦，张宁，卢造权，等.离子色谱法分析亚硫酸盐时与其他阴离子的相互影响［J］.分析实验室，2010，29（S1）：281.

［3］Keller-Lehmann B，Corrie S，Ravn R，et al.Preservation and simumultaneous analysis of relevant soluble sulfur species in sewage samples：2nd International IWA Conference on Sewer Operation and Maintenance，Vienna，Austria，October 26-28，2006［C］.Austria：BOKU-SIG，c2006.

联系方式：xinyu868@163.com

Determination of sulfate and sulfite contents in strontium nitrate by ion chromatography method at same time

Wang Yan
（CNOOC Tianjin Chemical Research＆Design Institute，Tianjin 300131，China）

When sulfate and sulfite coexisted，the determination of these two impurities in strontium nitrate was difficult.Simultaneous determination method of sulfate and sulfite contents in strontium nitrate by ion chromatography method was established.The ICS-1500 ion chromatography and IonPac AS18 as chromatographic separation column were selected.The KOH gradient elution and conductivity detector were used by determination.The linear correlation coefficient was reported at 0.999 4～0.999 6 and the recovery ratio was at 87.4％～100.8％.The relative standard deviation was at 2.9％～3.2％.It was proved that this method was accurate，fast，and meaningful in the production tests.

ion chromatography；strontium nitrate；sulfate；sulfite

TQ125.14

A

1006-4990（2014）11-0059-03

2014-05-27

王妍（1983— ），女，硕士，工程师，主要从事化学品危险性分类鉴别、一般化工品分析方法的研究开发及未知样品的分析鉴别工作。