离子色谱法测定环境空气中氟化物_杨雪

表 2 硫酸根加标回收率试验
样品 空气样品（mg/L） 加入浓度（mg/L） 测定浓度（mg/L）
1
0.05
0.50
0.53
2
0.07
0.50
0.56
3
0.04
0.50
0.55
4
0.06
0.50
0.54
回收率（%） 96.0 98.0 102.0 96.0
3 结论
本文采用淋洗液作吸收液，离子色谱法测定环境空气中氟 化物的质量浓度。本方法与《空气和废气监测分析方法》（第四 版增补版）规定空气中氟化物测定方法相比较，方法无需复杂的 前处理，对仪器设备要求较低。本方法的检出限为 0.0025mg/ m3，对环境空气中低浓度氟化物的测定更为准确灵。本方法样 品前处量简单，操作简便，方法检出限低、灵敏高、精密度好，能 满足对环境空气中氟化物的监测要求。
参考文献
[1]邱成惮,赵悴交,蒋全兴.电子设备结构设计原理[M].南京:东南大学出 版社,2001. [2]陆晓光.航天计算机机箱结构动态性能分析及优化[D].山东大学,2013. [3]杨世铭,陶文铨.传热学[M].北京:高等教育出版社,2006. [4]周超,杨洪波,王成彬.热传导及其在航天器系统中的计算方法[J].计算 机仿真,2010,27(1):60-62. [5]李波.FLOTHERM 软件基础与应用实例[M].北京:中国水利水电出版 社,2014. [6]杨帆.电子线路板热分析方法研究[J].电子电力技术,2011,45(1):91-92. [7]杨雄鹏,周晓东,陈长安.基于 Flotherm 分析的光伏逆变器的散热设计 [J].电力电子技术,2013,47(3):54-56.
77.5
74.6
2.9
通过表 2 可见，实测壳温接近仿真值在 55 ℃ 高温工作条件 下，该箭载计算机内部各元器件的最高结温均小于 83 ℃ ，均低 于最高使用温度 90 ℃ ，热设计基本满足要求。因此，验证了， Flotherm 在半导体、集成电路及元器件方面具有强大的热分析 功能[6]。
5 结束语
8.61
0.87
2.5 加标回收率试验 用本方法测定某企业厂界四周环境空气中氟化物浓度。将
8 支装有 10mL 淋洗液的多孔玻板吸收管分成 4 组，每组双份，一 份直接与空气采样器连接后进行采样，一份用微量注射器在吸 收管中加入 10μ L 的氟化物标准溶液后进行采样。将空气样品 和加标后的空气样品按试验方法进行测定，从测定结果可知，企 业厂界周围环境空气中氟化物的含量符合《大气污染物综合排 放标准》（GB16297-1996）表 2 标准浓度限值，其加标回收率在 96.0%～102.0%之间，见表 2。
氟化物指含负价氟的有机或无机化合物，在有机合成、酶抑 制剂、无机材料和生物医药等方面应用广泛。氟化物属高毒类 物质，由呼吸道进入人体，会引起粘膜刺激、中毒等症状，并能影 响各组织和器官的正常生理功能，对植物的生长、发育也会产生 危害。环境空气中氟化物主要来源于金属冶炼、火电厂等行业， 土壤中的氟化物也会随着飘尘等形式进入空气中。《空气和废气 监测分析方法》（第四版增补版）规定空气中氟化物测定选用滤 膜或石灰滤纸-氟离子选择电极法，但该方法操作步骤繁琐 。 [1,2] 目前，离子色谱法在阴离子检测方面应用广泛。本文以碳酸钠 和碳酸氢钠混合溶液为淋洗液及样品吸收液，离子色谱法测定 环境空气中氟化物的含量，方法操作简便快速[3,4]。
吸收液经 0.45μ m 微孔滤膜过滤后待测。按仪器分析条件
设置仪器参数，待仪器基线稳定后依次测定标准系列和样品溶 液。以时间定性，峰高定量，将测得的样品峰高减去空白样品峰 高后从校准曲线上计算相应的氟化物浓度，若样品溶液中氟化 物浓度超出测定范围，必须用淋洗液稀释后再进行分析，计算时 乘以稀释倍数。根据采样体积、吸收液体积和吸收液中氟化物 的浓度，计算出环境空气中氟化物的含量。
2017 年 3 月 第 3 期（总第 220 期）
轻工科技
LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY
检测与分析
离子色谱法测定环境空气中氟化物
杨 雪，李 专
（吉林省环境监测中心站，吉林 长春 130000）
【摘 要】 通过离子色谱法测定环境空气中氟化物的含量，建立一种空气中氟化物的检测方法。本文采用淋洗液为吸收液采
淋 洗 液 ：0.45mmol/L 碳 酸 钠 和 0.08mmol/L 碳 酸 氢 钠 混 合 液。准确称取 0.477g 碳酸钠和 0.0677g 碳酸氢钠置于 1L 容量瓶 中，用超纯水定容至标线，摇匀后经 0.45μ m 微孔滤膜过滤后使 用，此液同时用作样品采集吸收液。 1.2 仪器分析条件
IonPac AS23 阴离子分离柱；IonPac AG23 保护柱；ASRS-300 自动再生阴离子抑制器，抑制器电流 20mA；载气为高纯氮气，淋 洗液流速为 1.0ml/min；进样量为 10μ L。 1.3 样品的采集
在采样地点，将一只装有 10mL 吸收液（淋洗液）的多孔玻板 吸收管与空气采样器连接，以流量 1.0L/min 采集环境空气样品 40min，同时记录采样时间、温度、风速、大气压等气象参数。将 装有吸收液的吸收管带至现场不抽气，作空白对照。采样后，将 吸收管的进出气口封闭，置于清洁容器内运输和保存[1]。 1.4 样品的测定
利用 Flotherm 软件仿真，有效地避免了一般方法中因经验 不足、数据不充分等所引起的精确度差以及解析计算量过大,同 时可以压缩研发周期，减少开发成本,还可以有效解决实验研发
中成本高，周期长的问题。而基于质量、动量和能量守恒定律， 运用数值计算方法[7]，可以准确高效地得到箭载计算机系统中， 元器件的温度高低及位置分布。由此,可对系统的加固外壳设 计、器件布局、导热方式的选择等提供直观而准确的依据。而实 验表明：应用该软件能有效地完成箭载计算机热分析，可为类似 电子产品热设计提供借鉴。
参考文献
[1]国家环保总局.空气和废气监测分析方法指南[M].北京:中国环境科学 出版社,2004. [2]HJ688-2013 固定污染源废气 氟化氢的测定 离子色谱法[S]. [3]龙智翔,谢涛,周琳.离子色谱法测定环境空气中可溶性氟化物含量[J]. 广西科学院学报,2010,26(3):273-276. [4]杨一超,赵丽生.离子色谱法同时测定工作场所空气中 HF、HCl、H2SO4 [J].中国卫生检验杂志,2005,15(4):398-400. [5]中国人民共和国环境保护部.HJ168-2010 环境监测分析方法标准制 修订技术导则[S].
在所选的色谱条件下对低浓度氟化物连续进样分析 7 次，计 算 7 次平行测定结果的标准偏差 S 为 0.0032mg/L。方法检出限 按 MDL=S· t(n-1,0.99)计算，式中 S 为 7 次平行测定的标准偏差，t(n-1,0.99) 为自由度 n-1，置信水平为 99%的 t 值（t(6,0.99)=3.143)，计算本方法 氟化物的检出限为 0.01mg/L[5]。当样品采集吸收液为 10mL，采 样体积为 40L 时，环境空气中氟化物的最低检出质量浓度为 0.0025mg/m3。 2.3 色谱图
（上接第 79 页）
表 2 仿真结果与测试结果对比
各模块名称
仿真值/ ℃
实测值/ ℃
温差/ ℃
AMC 最高温度
84.0
81.2
2.8
AMD 最高温度 最高温度
78.1
75.0
3.1
DC302 最高温度
78.3
74.5
3.8
底板最高温度
85.3
80.1
5.2
机箱最高温度
集空气中氟化物，采样后用离子色谱法测定吸收液，以保留时间定性，峰高定量。本方法具有操作简便快速、灵敏度高、分离度好、检
出限低、分析时间耗时少等优点，适用于环境空气中的氟化物的测定。
【关键词】 离子色谱法；环境空气；淋洗液；氟化物
【中图分类号】 X83
【文献识别码】 A
【文章编号】2095-3518（2017）03-113-02
2 结果与讨论
2.1 标准曲线绘制 用移液管移取 20mL 氟化物标准溶液于 100mL 容量瓶中，用
超纯水定容至标线，配制浓度为 100mg/L 标准使用溶液。用氟 化物标准使用溶液配制质量浓度依次为 0.00，0.20，2.00，5.00， 8.00，10.0mg/L 的标准系列。按离子色谱条件设置仪器参数，待 仪器基线平衡稳定后将氟化物标准系列依次注入离子色谱仪 中，以测得的氟化物峰高为纵坐标，质量浓度为横坐标进行线性 回归。实验结果表明氟化物在 0.00～10.0mg/L 浓度范围内呈较 好 的 线 性 关 系 ，其 回 归 方 程 为 Y=0.428X- 0.005，相 关 系 数 r= 0.9992。 2.2 方法的检出限
1 实验部分
1.1 仪器和试剂 DIONEX ICS-90 型离子色谱仪；多孔玻板吸收管；TWA-
300H 型大气采样器；；0.45μ m 微孔滤膜；碳酸钠、碳酸氢钠均为 优级纯；500mg/L 氟化物标准溶液；实验用水由 Milli-Q A10 型超 纯水机提供，超纯水电阻率为 18.3MΩ.cm。
表 1 精密度试验
标准溶（mg/L）
测定值（mg/L）
平均值（mg/L） RSD（%）
1.00
0.93、0.98、1.02、0.94、0.97、0.92、0.94
0.96
3.65
5.00
4.75、4.83、4.90、4.85、4.69、4.78、4.81
4.80
1.43
9.00
8.55、8.63、8.70、8.58、8.49、8.61、8.69
114
【第一作者】杨雪（1980－），女，吉林长春人，工程师，从事环境监测工作。
113
1.氟离子；2.氯离子；3.硝酸根；4.磷酸根；5.硫酸根 图 1 阴离子分离色谱图
2.4 精密度试验 分别配制质量浓度为标准曲线上限浓度 0.1 倍、0.5 倍和 0.9
倍的氟化物溶液，按试验方法进行 7 次重复测定，计算氟化物相 对标准偏差，结果见表 1。经计算，氟化物的相对标准偏差小于 4%，表明本方法测定结果的重现性较好。
用淋洗液作吸收液采集环境空气中氟化物时，会采集到空 气中共存的氯、硝酸根、磷酸根和硫酸根等阴离子。本文选用 IonPac AS23 阴离子分离柱，在上述仪器分析条件下对含有氟离 子、氯离子、硝酸根、磷酸根和硫酸根的混合水样进行离子色谱 分析。实验结果表明，在该色谱条件下，空气中常见的几种阴离 子都能得到较好的分离，见图 1。