摘要 建立了離子色譜法測定硫酸鹽類早強(qiáng)劑中氯離子和硫代硫酸根離子的方法。將外加劑樣品加水并聲溶解，經(jīng)固相萃取柱和0.22μm濾膜過濾后，以離子色譜抑制電導(dǎo)檢測測定其中的氯離子和硫代硫酸根離子。氯離子和硫代硫酸根離子的檢出限、回收率和重現(xiàn)性（RSD%,n=5）分別為2.5?mg/L、9.8mg/L;84.9%、88.5%;2.37%、1.85%。該法可應(yīng)用于混凝土行業(yè)的分析檢測。
關(guān)鍵詞 氯離子； 硫代硫酸根離子；離子色譜法；混凝土早強(qiáng)劑
Determination of Chloride and Thiosulfate in Sulfate type Coagulant by Ion Chromatography
Yue Jingwei1，Hou Qianhui1
(1, Qingdao Puren Instrument Co., Ltd, Qingdao 266043, China)
Li han2
(2, Huangdao Institute of Metrology, Qingdao 266000, China)
He Yunxin3, Huang Qingbo3, GaoJie3
(3, Shandong Institute of Metrology, Jinan 250000, China)
Abstract A method was established for the determination of chloride and thiosulfate in sulfate type coagulant by ion chromatography. The coagulant sample was treated by ultrasound in water and then SPE column and 0.22μm film was used for sample filtration. The LOD、recovery and reproducibility (RSD/%, n=5) for the IC analysis of chloride and thiosulfate were 2.5?mg/L、9.8mg/L，84.9%、88.5%，2.37%、1.85%, respectively. The method could be applied to concrete analysis.
Keywords Chloride; Thiosulfate; Ion chromatography; Concrete coagulant
混凝土是建筑行業(yè)廣泛使用的材料。為適應(yīng)我國不同地區(qū)的氣候，混凝土中經(jīng)常添加不同的外加劑以改變和調(diào)節(jié)混凝土的性能。早強(qiáng)劑能夠縮短水泥混凝土凝結(jié)時(shí)間，提高混凝土早期強(qiáng)度。早強(qiáng)劑主要有硫代硫酸鈉、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等，適用于不允許摻用氯鹽的混凝土。國家標(biāo)準(zhǔn)GB8076-2008[1]中規(guī)定混凝土外加劑中的氯離子使用硝酸銀滴定法測定，對于含硫代硫酸根離子的外加劑，由于硫代硫酸根離子和銀離子絡(luò)合，使用硝酸銀滴定法測定其氯離子含量使結(jié)果偏高，度差。使用離子色譜法可將早強(qiáng)劑中各種陰離子分離，據(jù)此筆者建立了離子色譜法測定早強(qiáng)劑中氯離子和硫代硫酸根離子的方法。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器與試劑
離子色譜儀：PIC-10A型，青島普仁儀器有限公司；
分析天平：精度為0.1 mg，德國Sartorius公司；
數(shù)控聲波清洗器：KQ-250DE型，昆山市聲儀器有限公司；
固相萃取柱、0.22μm濾膜：青島普仁儀器有限公司；
Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4、NaCl、Na2S2O3·5H2O：分析純，上海艾彼化學(xué)試劑有限公司；
實(shí)驗(yàn)用水為電阻率大于18.2 MΩ·cm的純水
1.2 色譜條件
色譜柱：PR-SA-2A陰離子交換分離柱（250 mm×4.6 mm）；淋洗液：3.2mM Na2CO3+0.3mM NaHCO3；流速：0.8 mL/min；進(jìn)樣體積：50μL。
1.3 樣品預(yù)處理
參照文獻(xiàn)中的方法[2]：稱取0.2g早強(qiáng)劑樣品于150ml錐形瓶中，加入40ml純水后聲震蕩30min。取清液過固相萃取柱和0.22 mm濾膜過濾，進(jìn)樣分析。
2.1 色譜柱的選擇
使用PR-SA-4A陰離子色譜柱，淋洗液為1.8mM Na2CO3+0.3mM NaHCO3時(shí)，發(fā)現(xiàn)早加劑中的雜質(zhì)峰與Cl-分離不好，其定量受到干擾，降低淋洗液濃度雖然可將雜質(zhì)峰與Cl-分離但S2O32-保留時(shí)間更長。使用PR-SA-2A陰離子交換分離柱（250 mm×4.6 mm），淋洗液3.2mM Na2CO3+0.3mM NaHCO3時(shí)雜質(zhì)峰與Cl-分離良好且S2O32-能在50分鐘內(nèi)洗脫，因此選用PR-SA-2A陰離子交換分離柱。
2.2 線性方程與定量限
在確定的色譜條件下，將標(biāo)準(zhǔn)樣品和處理所得樣品輸入離子色譜儀進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1所示。
圖2 飼料中甜菜堿的離子色譜圖
分別配制不同濃度的陰離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照濃度由低到高的順序依次進(jìn)樣分析，以質(zhì)量濃度（mg/L）為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制線性方程。以3倍的信噪比（S/N=3）計(jì)算定量限。陰離子的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限結(jié)果見表1。
表1 線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)以及較低定量限
線性范圍/（mg·L-1） | 線性方程 | 相關(guān)系數(shù) | 檢出限/（mg·L-1） | |
Cl- | 0.4-20 | Y=21055X-2192 | 0.9995 | 2.5 |
S2O32- | 1-50 | Y=16112X-3671 | 0.9991 | 9.8 |
從表1中可以看出，氯離子和硫代硫酸根離子檢出限較低，說明本方法具有較高的靈敏度。
2.3 回收率與重現(xiàn)性
在已知的色譜條件下，向預(yù)處理后的早強(qiáng)劑樣品中添加一定量的氯離子和硫代硫酸根離子進(jìn)行回收試驗(yàn)，平行測定3次。試驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2可知，兩種陰離子測量度較高。
表2 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
本底/（mg·L-1） | 添加值/（mg·L-1） | 測得值/（mg·L-1） | 平均回收率／% | |
Cl- | 1.53 | 2.0 | 2.92，3.01，3.06 | 84.9 |
S2O32- | 11.7 | 5.0 | 14.61，14.88，14.83 | 88.5 |
按照1.3的方法平行處理飼料樣品5次，5份樣品中保留時(shí)間與峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果見表3。由表3可知，兩種陰離子峰面積的重現(xiàn)性分別為2.37%、1.85%，表面本方法的測量精密度較高，可應(yīng)用于實(shí)際樣品的分析檢測。
表3 保留時(shí)間與峰面積重現(xiàn)性結(jié)果
保留時(shí)間/min | RSD/% | 峰面積 | RSD/% | |
Cl- | 10.021，10.044，10.054，10．015，10.009 | 0.18 | 77030，73393，77339，76992，74440 | 2.37 |
S2O32- | 47.233，47.311，47.533，47.205，47.811， | 0.54 | 1569115，1511566，1578235，1535451，1526030 | 1.85 |
3 結(jié)語
采用離子色譜法分離測定混凝土外加劑中的氯離子和硫代硫酸根離子，重現(xiàn)性較好，度較高，是測定混凝土早強(qiáng)劑中氯離子和硫代硫酸根離子的可靠方法。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] GB8076-2008 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 混凝土外加劑[S].
[2] 文海初.離子色譜法測定混凝土外加劑中氯含量的研究.[J].混凝土.2004.179:71-72
