分類:檢驗分析:技術資訊

水 中 陰 離 子 檢 測 方 法 - 離 子 層 析 法 -

yellow4
幸運草

   

中 華 民 國 八 十 四 年二 月九日 ( 83 )
環署 檢 字 第 02011號  NIEA W417.50T

一 、 方 法 概 要

    水 樣 中 之 待 測 陰 離 子 , 隨 碳 酸 鈉 及 碳 酸 氫 鈉 流
洗 液 流 經 一 系 列 之 離 子 交 換 層 析 管 時 , 即 因 其 與 低 容
量 之 強 鹼 性 交 換 樹 脂 間 親 和 力 之 不 同 而 被 分 離 。 分
離 後 之 待 測 陰 離 子 再 流 經 一 高 容 量 之 陽 離 子 交 換 樹
脂 之 抑 制 裝 置 , 而 被 轉 換 成 具 高 導 電 度 酸 之 形 態 ,
流 洗 液 則 轉 換 成 低 導 電 度 之 碳 酸 。 經 轉 換 後 之 待 測
陰 離 子 再 流 經 電 導 度 偵 測 器 , 即 可 依 其 滯 留 時 間 及
波 峰 面 積 予 以 定 性 及 定 量 。

二 、 適 用 範 圍

    本 方 法 適 用 於 放 流 水 、 地 面 水 體 ( 不 包 活 海 水 )
、 飲 用 水 及 地 下 水 體 中 陰 離 子 如 :
之 檢 測 。 本 方 法 之 偵 測 極 限
與 樣 品 之 注 入 體 積 及 導 電 度 偵 測 器 之 設 定 有 關 , 對
於 使 用 100 μL 樣 品 回 路 及 10 μs/cm 全 比 例 導 電 度 偵
測 器 , 偵 測 極 限 可 達 0.1 mg/L 。
 

三 、 干 擾

( 一 ) 任 何 能 產 生 與 待 測 離 子 有 相 同 停 滯 時 間 之 波
峰 的 物 質 , 均 會 對 該 待 測 離 子 產 生 干 擾 。 一 般 可 利
用 適 當 稀 釋 水 樣 及 梯 度 沖 提 予 以 排 除 。

( 二 ) 對 於 圖 譜 中 未 知 之 波 峰 , 應 利 用 標 準 品 添 加
法 , 予 以 確 認 之 。

( 三 ) 試 劑 水 、 玻 璃 器 皿 及 採 樣 儀 器 等 如 遭 污 染 ,
亦 將 對 檢 測 結 果 造 成 干 擾 , 尤 其 本 方 法 檢 測 時 所 需
水 樣 量 相 當 少 , 操 作 時 更 應 特 別 注 意 。

( 四 ) 單 一 離 子 之 濃 度 如 太 高 會 對 其 他 離 子 造 成 干 擾
, 可 利 用 稀 釋 或 梯 度 沖 提 來 改 善 。

( 五 ) 樣 品 前 濃 縮 、 梯 度 沖 提 及 將 沖 提 出 之 樣 品 再
注 射 等 技 術 , 固 然 可 減 少 干 擾 之 發 生 , 但 仍 應 對 各
別 成 份 的 精 密 度 與 準 確 度 作 確 認 。

四 、 設 備

( 一 ) 離 子 層 析 儀 : 包 括 注 入 閥 、 樣 品 回 路 、 保 護
管 、 抑 制 裝 置 、 離 子 層 析 管 、 具 溫 度 補 償 之 電 導 度
偵 測 器 及 紀 錄 器 或 積 分 儀 , 且 可 提 供 2 至 5 mL 流 洗 液 流
量 及 1400 至 6900 kpa 的 壓 力 。

( 二 ) 陰 離 子 層 析 管 : 具 苯 乙 烯 - 二 乙 烯 基 苯
( Styrene divinylbenzene-based ) 之 低 容 量 層 析 管 柱 對
有 良 好 之 分 離 效 果 者 。

( 三 ) 保 護 管 : 與 層 析 管 具 有 相 同 材 質 者 ; 用 以 保
護 層 析 管 避 免 污 染 或 損 壞 。

( 四 ) 抑 制 裝 置 : 具 陽 離 子 交 換 樹 脂 薄 膜 或 纖 維 ,
能 連 續 將 待 測 物 及 流 失 液 轉 換 成 酸 的 型 態 。

( 五 ) 濾 紙 : 0.2 μm 孔 徑 。

( 六 ) 天 平 : 可 精 秤 至 0.1 mg 者 。

五 、 試 劑

( 一 ) 試 劑 水 : 去 離 子 水 或 蒸 餾 水 , 並 經 0.2 μm 孔 徑
濾 紙 過 濾 , 導 電 度 應 在 0.1 μS/cm 以 下 者 。

( 二 ) 流 洗 液 , 0.0017M - 0.0018 M : 溶
解 0.5712 g 之 及 0.7632 g 之 於 試 劑 水 中 ,
並 稀 釋 至 4 L 。

( 三 ) 標 準 儲 備 溶 液 , 1000 mg/L : 取 下 表 中 所 列 之 標
準 品 , 於 105 ℃ 乾 燥 隔 夜 後 , 依 表 列 之 量 分 別 溶 解 於
試 劑 水 中 , 並 稀 釋 至 1 L 。 此 溶 液 可 保 存 1 個 月 。

陰 離 子 標 準 品 取 用 量(g/L)
NaCl 1.6485
NaBr 1.2876
1.3707
1.4998*
1.4330
1.8141

* 置 於 乾 燥 器 中 乾 燥 至 恆 重 , 勿 在 烘 箱 內 乾 燥 。

( 四 ) 混 合 中 間 標 準 溶 液 : 分 別 取
之 標 準 貯 備 溶 液 各 12 mL , 標 準 貯 備 溶 液
20 mL 及 標 準 貯 備 溶 液 80 mL, 混 合 後 , 以 試 劑 水
稀 釋 至 1000 mL 。 此 溶 液 分 別 含 有 12 mg/L 之
, 20 mg/L 之 及 80 mg/L 之
上 述 溶 液 須 每 日 配 製 。

( 五 ) 混 合 標 準 溶 液 : 取 2 5 m L 之 混 合 中 間 標 準 溶 液
, 以 試 劑 水 稀 釋 至 100 mL , 此 溶 液 分 別 含 有 3 mg/L 之
, 20 mg/L 之 及 80 mg/L 之
。 此 溶 液 須 每 日 配 製 。

六 、 採 樣 與 保 存

    採 集 至 少 100 mL 之 水 樣 於 乾 淨 之 玻 璃 或 塑 膠
瓶 中 , 保 存 於 4 ℃ 之 暗 處 , 在 24 小 時 內 儘 速 分 析 。
必 要 時 於 每 升 水 樣 中 加 入 2 mL 之 濃 硫 酸 , 以 延 長 保
存 期 限 至 48 小 時 。 注 意 , 樣 品 如 加 酸 保 存 , 則
無 法 進 行 分 析 , 且 不 能 分 別 定 量

七 、 步 驟

( 一 ) 儀 器 準 備
1. 打 開 離 子 層 析 儀 電 源 , 並 調 整 流 洗 液 流 量 ( 約
 2 mL/min ) ,始 之 具 有 較 加 之 分 離 效 果 。
2. 調 整 導 電 度 偵 測 器 , 通 常 設 定 在 10 至 30 μs 之
 間 。 使 儀 器 溫 機 約 15 至 20 min , 觀 察 偵 測 器 之
 圖 譜 基 線 , 俟 其 達 到 平 穩 後 , 將 偵 測 器 之 偏 位
 歸 零 。
3. 調 整 抑 制 管 試 劑 流 量 約 2.5 至 3 mL/min 。

( 二 ) 檢 量 線 製 備
1. 注 入 含 有 單 一 或 混 合 化 合 物 之 標 準 溶 液 , 在 特
 定 實 驗 條 件 下 , 各 離 予 的 停 滯 時 間 為 一 定 值 ,
 則 可 依 其 滯 留 時 間 , 予 以 定 性 。

2. 至 少 注 入 3 種 不 同 濃 度 之 混 合 標 準 溶 液 , 並 依
 結 果 之 波 峰 高 度 或 面 積 與 注 入 濃 度 之 關 係 , 繪
 製 各 個 待 測 陰 離 子 之 檢 量 線 。

( 三 ) 真 實 樣 品 檢 測
先 使 樣 品 通 過 0.2 μm 之 濾 紙 後 , 選 擇 適 當 之 樣 品
回 路 ( Sample Loop ) 用 乾 淨 之 注 射 針 筒 將 樣 品 注 入
樣 品 回 路 , 並 確 實 使 樣 品 回 路 充 滿 樣 品 , 打 開 注
入 樣 品 回 路 開 關 , 使 樣 品 隨 流 洗 液 流 入 離 子 層 析
儀 中 , 並 依 波 峰 高 度 或 面 積 , 由 檢 量 線 永 得 樣 品
中 陰 離 子 之 含 量 。

八 、 結 果 處 理 :

    樣 品 中 所 含 陰 離 子 之 濃 度 可 以 下 式 計 算 之 :

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_62_07.gif (1065 bytes)

九 、 品 質 管 制

( 一 ) 每 次 進 行 檢 測 時 , 應 以 標 準 品 檢 核 檢 量 線 ,
如 誤 差 超 過 10 % 時 , 應 重 做 檢 量 線 。

( 二 ) 空 白 樣 品 , 標 準 樣 品 與 添 加 樣 品 須 與 樣 品 同
時 測 定 。

( 三 ) 每 批 樣 品 至 少 執 行 一 次 重 複 分 析 。

( 四 ) 每 批 具 相 似 基 質 和 濃 度 之 樣 品 或 每 十 個 樣 品
至 少 執 行 一 個 添 加 已 佑 量 標 準 溶 液 之 分 析 , 以 檢 查
其 回 收 率 , 若 回 收 率 超 過 管 制 極 限 ( 75 ~ 125 % ) ,
時 須 重 作 。

( 五 ) 每 批 具 相 似 基 質 和 濃 度 之 樣 品 或 每 十 個 樣 品
至 少 執 行 一 個 品 管 樣 品 ( QC Sample ) , 如 分 析 結 果 與
標 準 值 差 在 85 ~ 115 % 以 外 時 , 必 須 重 作 。

( 六 ) 每 批 具 相 似 基 質 和 濃 度 之 樣 品 或 每 十 個 樣 品
至 少 執 行 一 個 空 白 樣 品 , 空 白 試 驗 之 結 果 不 宜 超 過
待 測 物 偵 測 極 限 之 三 倍 。

十 、 精 密 度 與 準 確 度

    國 外 十 九 家 實 驗 室 對 三 種 基 質 水 樣 、 添 加 六 種
已 知 濃 度 , 進 行 二 十 一 次 檢 測 , 所 得 結 果 如 表 一 至
所 示 。

註 : 抑 制 裝 置 應 依 廠 商 之 說 明 進 行 再 生 步 驟 。

十 一 、 參 考 資 料

American Public Health Association, American Water Works
Association & Water Pollution Control Federation. 1992.
Standard Methods for the Examination of Water and
Wasterwater, 18th Ed. Method 4110B pp4-1~4-5, APHA,
Washington D.C. USA.

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_62_08.gif (16811 bytes)

圖 一 : 離 子 層 析 圖 。 流 出 液 : 1.7 mM - 1.8 mM 、 樣 品 迴 路 : 50 μL 、 流 量 2.0 mL/min 、 層 析 管 Dionex AG4A plus AS4A. 各 離 子 之 濃 度 如 下 : (1) : 2 mg/L , (2) : mg/L , (3) 10 mg/L , (4) : 5 mg/L , (5) : 10 mg/L , (6) : 10 mg/L , (7) : 20 mg/L 。

表 一 、 氫 離 子 測 定 之 相 對 誤 差
水樣 添加量
mg/L
測定值
mg/L
標準偏差
St
單一操作者之
標準偏差
So
相對誤差
試劑水





0.26 0.25 0.08 0.11

-3.8
0.34 0.29 0.11 -14.7
2.12 2.12 0.07 0.12

0.0
2.55 2.48 0.14 -2.7
6.79 6.76 0.20 0.19

-0.4
8.49 8.46 0.30 -0.4
飲用水





0.26 0.24 0.08 0.05

-7.7
0.34 0.34 0.11 0.0
2.12 2.09 0.18 0.06

-1.4
2.55 2.55 0.16 0.0
6.79 6.84 0.54 0.25

+0.7
8.49 8.37 0.75 -1.4
放流水





0.26 0.25 0.15 0.06

-3.8
0.34 0.32 0.08 -5.9
2.12 2.13 0.22 0.15

+0.5
2.55 2.48 0.16 -2.7
6.79 6.65 0.41 0.20

-2.1
8.49 8.27 0.36 -2.6

資 料 來 源 : 見 參 考 資 料 。

表 二 、 氯 離 子 測 定 之 相 對 誤 差
水樣 添加量
mg/L
測定值
mg/L
標準偏差
St
單一操作者之
標準偏差
So
相對誤差
試劑水





0.78 0.79 0.17 0.29

+1.3
1.04 1.12 0.46 +7.7
6.50 6.31 0.27 0.14

-2.9
7.80 7.76 0.39 -0.5
20.8 20.7 0.54 0.62

-0.5
26.0 25.9 0.58 -0.4
飲用水





0.78 0.54 0.35 0.20

-30.8
1.04 0.51 0.38 -51.0
6.50 5.24 1.35 1.48

-19.4
7.80 6.02 1.90 -22.8
20.8 20.0 2.26 1.14

-3.8
26.0 24.0 2.65 -7.7
放流水





0.78 0.43 0.32 0.39

-44.9
1.04 0.65 0.48 -37.5
6.50 4.59 1.82 0.83

-29.4
7.80 5.45 2.02 -30.1
20.8 18.3 2.41 1.57

-11.8
26.0 23.0 2.50 -11.5

資 料 來 源 : 見 參 考 資 料 。

表 三 、 亞 硝 酸 離 子 測 定 之 相 對 誤 差
水樣 添加量
mg/L
測定值
mg/L
標準偏差
St
單一操作者之
標準偏差
So
相對誤差
試劑水





0.36 0.37 0.04 0.04

+2.8
0.48 0.48 0.06 0.0
3.00 3.18 0.12 0.06

+6.0
3.60 3.83 0.12 +6.4
9.60 9.84 0.36 0.26

+2.5
12.0 12.1 0.27 +0.6
飲用水





0.36 0.30 0.13 0.03

-16.7
0.48 0.40 0.14 -16.7
3.00 3.02 0.23 0.12

+0.7
3.60 3.62 0.22 +0.6
9.60 9.59 0.44 0.28

-0.1
12.0 11.6 0.59 -3.1
放流水





0.36 0.34 0.06 0.04

-5.6
0.48 0.46 0.07 -4.2
3.00 3.18 0.13 0.10

+6.0
3.60 3.76 0.18 +4.4
9.60 9.74 0.49 0.26

+1.5
12.0 12.0 0.56 +0.3

資 料 來 源 : 見 參 考 資 料 。

表 四 、 溴 離 子 測 定 之 相 對 誤 差
水樣 添加量
mg/L
測定值
mg/L
標準偏差
St
單一操作者之
標準偏差
So
相對誤差
試劑水





0.63 0.69 0.11 0.05

+9.5
0.84 0.85 0.12 +1.2
5.24 5.21 0.22 0.21

-0.6
6.29 6.17 0.35 -1.9
16.8 17.1 0.70 0.36

+1.6
21.0 21.3 0.93 +1.5
飲用水





0.63 0.63 0.13 0.04

0.0
0.84 0.81 0.13 -3.6
5.24 5.11 1.23 0.13

-2.5
6.29 6.18 1.30 -1.7
16.8 17.0 2.55 0.57

+0.9
21.0 20.9 2.65 -0.4
放流水





0.63 0.63 0.15 0.09

0.0
0.84 0.85 0.15 +1.2
5.24 5.23 0.36 0.11

-0.2
6.29 6.27 0.46 -0.3
16.8 16.6 0.69 0.43

-1.0
21.0 21.1 0.63 +0.3

資 料 來 源 : 見 參 考 資 料 。

表 五 、 硝 酸 離 子 測 定 之 相 對 誤 差
水樣 添加量
mg/L
測定值
mg/L
標準偏差
St
單一操作者之
標準偏差
So
相對誤差
試劑水





0.42 0.42 0.04 0.02

0.0
0.56 0.56 0.06 0.0
3.51 3.34 0.15 0.08

-4.8
4.21 4.05 0.28 -3.8
11.2 11.1 0.47 0.34

-1.1
14.0 14.4 0.61 +2.6
飲用水





0.42 0.46 0.08 0.03

+9.5
0.56 0.58 0.09 +3.6
3.51 3.45 0.27 0.10

-1.7
4.21 4.21 0.38 0.0
11.2 11.5 0.50 0.48

+2.3
14.0 14.2 0.70 +1.6
放流水





0.42 0.36 0.07 0.06

-14.6
0.56 0.40 0.16 -28.6
3.51 3.19 0.31 0.07

-9.1
4.21 3.84 0.28 -8.8
11.2 10.9 0.35 0.51

-3.0
14.0 14.1 0.74 +0.4

資 料 來 源 : 見 參 考 資 料 。

表 六 、 磷 酸 離 子 測 定 之 相 對 誤 差
水樣 添加量
mg/L
測定值
mg/L
標準偏差
St
單一操作者之
標準偏差
So
相對誤差
試劑水





0.69 0.69 0.06 0.06

0.0
0.92 0.98 0.15 +6.5
5.77 5.72 0.36 0.18

-0.9
6.92 6.78 0.42 -2.0
18.4 18.8 1.04 0.63

+2.1
23.1 23.2 0.35 +0.4
飲用水





0.69 0.70 0.17 0.17

+1.4
0.92 0.96 0.20 +4.3
5.77 5.43 0.52 0.40

-5.9
6.92 6.29 0.72 -9.1
18.4 18.0 0.68 0.59

-2.2
23.1 22.6 1.07 -2.0
放流水





0.63 0.64 0.26 0.09

-7.2
0.94 0.82 0.28 -10.9
5.74 5.18 0.66 0.34

-10.2
6.99 6.24 0.74 -9.8
18.4 17.6 2.08 1.27

-4.1
23.1 22.4 0.87 -3.0

資 料 來 源 : 見 參 考 資 料 。





bk-up.gif (2104 bytes)
染化雜誌社•染化資訊網站
地址:台北市太原路155號B棟19樓之3
電話:
25522501
傳真:
25522507
資料維護最新日期:2006/11/27
染化資訊網站企劃組製作
若有任何指教或疑問請留語於:
E-mail/master@mail.dfmg.com.tw