应用氢氧根体系梯度淋洗检测PM2.5水溶性无机阴离子和有机酸
除气体和云外，地球大气层还包含称为气溶胶的微小液体和固体颗粒，直径大小0.001~100μm 之间。雾、烟、霾等都是天然或人为原因造成的大气气溶胶。
监测和控制气溶胶污染至关重要。目前监测与检测气溶胶的方法有很多，例如浓度分析、化学分析等，本文主要介绍一种离子色谱法检测颗粒物中水溶性阴离子的方法。
本方案采用青岛睿谱分析仪器有限公司生产的CR-ATC（连续再生阴离子捕获器）单元，CR-ATC单元分为阳极、再生液通道、阴离子交换膜、淋洗液通道以及阴极。淋洗液中的阴离子（包括氢氧根离子及部分杂质离子）透过阴离子交换膜进入再生液通道，从而达到去除杂质离子的目的。同时阴极不断电解产生氢氧根离子保持阴阳离子平衡。
通过增加CR-ATC单元，淋洗液的背景电导值进一步降低，由于梯度淋洗产生的基线漂移也得到了很好的缓解。梯度淋洗条件下，8mM到50mM淋洗液经抑制后，背景电导变化小，范围在0.3μS~0.53μS之间，这说明CR-ATC较好的消除了淋洗液中的杂质离子。下图为使用CR-ATC与不使用CR-ATC进行梯度淋洗的色谱曲线对比图。
本方案检测器信号单位为国际标准电导单位微西门子（μS），而非毫伏（mV），方便与进口仪器横向数据比较。
待测离子
氟离子、羟基乙酸根离子、甲酸根离子、氯离子、亚硝酸根离子、溴离子、硝酸根离子、硫酸根离子、草酸跟离子、磷酸根离子十种阴离子。
RPIC-2017离子色谱仪配置
| 部件名称 | 规格 | 产地 | 数量 | |
主机 | 动态量程电导检测器 | 0-15000μS，无需设定量程 | 睿谱 | 1台 |
| 进样阀 | Rheodyne电动两位六通阀 | 美国 | 1个 | |
| 恒温箱 | 控温精度±0.1℃ | 睿谱 | 1台 | |
| 高压PEEK泵 | 0.001-9.999mL/min | 睿谱 | 1台 | |
| 色谱工作站 | 睿谱V1.01 | 睿谱 | 1套 | |
其它部件 | 阴离子保护柱 | Ionpac AG19 | 美国 | 1根 |
| 阴离子分析柱 | Ionpac AS19 | 美国 | 1根 | |
| 阴离子免维护抑制器 | WLK-8A | 睿谱 | 1个 | |
| 淋洗液发生器 | RPEG-1-A KOH淋洗液发生器 | 睿谱 | 1台 | |
| 离子捕获柱 | RPTC-1阴离子捕获柱 | 睿谱 | 1根 |
色谱条件
色谱仪： | RPIC-2017离子色谱仪（青岛睿谱分析仪器有限公司生产） | ||
色谱柱： | 阴离子分析柱AS19 4×250mm | ||
流速： | 1.0mL/min | ||
淋洗液： | KOH，用淋洗液发生器控制梯度 | ||
柱温： | 30℃ | ||
抑制电流： | 125mA | ||
检测器： | 动态量程电导检测器 | ||
进样量： | 25μl | ||
淋洗梯度： | 见下表 | ||
时间 | 浓度 | ||
0min | 8mM | ||
5min | 8mM | ||
18min | 30mM | ||
20min | 30mM | ||
26min | 50mM | ||
26.1min | 8mM | ||
30min | 8mM | ||
样品谱图
6针实际样品谱图（叠加）
图中1：氟离子；2：羟基乙酸盐；3：未知1；4：未知2；5：甲酸盐；6：氯离子；7：亚硝酸盐；8：硝酸盐；9：未知3；10：碳酸盐；11：硫酸盐；12：草酸盐；13：磷酸盐
标准曲线
标准品谱图（叠加）
分析效果评价
依据低浓度淋洗液分离弱保留离子，高浓度淋洗液洗脱强保留离子，同时兼顾分离度的原则，我们对分析条件进行多次优化。最终确定了淋洗梯度，每种离子的分离度均大于2且测定周期控制在半小时内。梯度淋洗条件下，8mM到50mM淋洗液可同时分离测定14种阴离子及有机酸，同时发现了样品中3种未知物，样品中未发现比磷酸盐保留更强的组分（磷酸盐洗脱时的淋洗液浓度大约为40mM）。保留时间重复性较好说明梯度准确，以上结果均为淋洗液发生器和氢氧根梯度淋洗的优势。
25μL进样体积条件下可检出1μg/L的溴离子并在1~100μg/L区间内与电导信号呈现较好的相关系数，说明动态量程电导检测器具有较高的灵敏度。
对本应用方案有任何意见及建议，请拨打0532-88581806