磷(lín)酸酯類(lèi)阻(zǔ)垢(gòu)劑(jì)復雜基(jī)質中磷酸根含量的固(gù)相(xiāng)萃取(qǔ)-離子色(sè)譜(pǔ)測定及幹(gān)擾消(xiāo)除研究  

一(yī)，引言(yán)  

磷酸酯(zhǐ)類阻(zǔ)垢劑因具有優異的螯合與分散(sàn)性(xìng)能，廣(guǎng)泛應(yīng)用於循環(huán)冷(lěng)卻水係統。其(qí)水解產生(shēng)的磷酸根(gēn)（PO₄³⁻）含量(liáng)直(zhí)接反映產(chǎn)品(pǐn)穩(wěn)定性，過(guò)高會(huì)導致磷酸鈣垢沉積(jī)，影響阻垢效(xiào)果。傳統鉬酸銨(ǎn)分(fēn)光光(guāng)度法受(shòu)有機膦(lìn)（如HEDP，ATMP）幹(gān)擾(rǎo)嚴(yán)重，相(xiāng)對偏差＞5%。本研(yán)究(jiū)針對阻垢(gòu)劑(jì)中高濃(nóng)度有機膦，表麵(miàn)活性劑(jì)等復雜基(jī)質，建(jiàn)立(lì)固(gù)相(xiāng)萃取(qǔ)（SPE）淨化-離(lí)子色譜(pǔ)（IC）測定(dìng)方(fāng)法，係統優化(huà)前處理和(hé)色(sè)譜條件，實現磷酸根的(dí)精(jīng)準定(dìng)量。  

二，實驗(yàn)部分  

1.儀(yí)器(qì)與試(shì)劑(jì)優化  

色譜(pǔ)柱篩(shāi)選(xuǎn)：對比DionexIonPacAS11-HC（4×250mm）和AS19（4×250mm），AS11-HC對PO₄³⁻保留時(shí)間7.2分鐘，與SO₄²⁻分離度達3.5（AS19僅2.8），選(xuǎn)為分析(xī)柱  

固(gù)相(xiāng)萃取柱選(xuǎn)擇：SAX（強陰離(lí)子交(jiāo)換(huàn)）柱(zhù)對有機(jī)膦(lìn)吸附(fù)率＞95%，優於NH₂柱(zhù)（78%）  

2.樣(yàng)品前(qián)處理詳細流程(chéng)  

活(huó)化：SAX柱(zhù)依(yī)次用5mL甲醇，5mL超(chāo)純水以(yǐ)3mL/min流速(sù)活化  

上(shàng)樣：取(qǔ)5mL樣(yàng)品(pǐn)提取液（2.000g樣品超聲(shēng)提取定(dìng)容至50mL）上樣(yàng)，重(zhòng)力流下  

淋(lín)洗：5mL水→5mL5%甲醇水(shuǐ)溶液淋(lín)洗(xǐ)，去除(chú)Cl⁻，NO₃⁻等(děng)幹擾(rǎo)陰(yīn)離子(zǐ)  

洗脫(tuō)：5mL0.1mol/L硝酸洗(xǐ)脫(tuō)磷(lín)酸(suān)根，收(shōu)集洗(xǐ)脫(tuō)液定容至100mL，過0.22μm濾(lǜ)膜(mó)  

3.色(sè)譜條件優(yōu)化(huà)  

淋洗(xǐ)液(yè)濃度(dù)：3.5mmol/LNa₂CO₃+1.0mmol/LNaHCO₃（實(shí)驗(yàn)表(biǎo)明(míng)3.0mmol/L分(fēn)離(lí)度不(bù)足，4.0mmol/L保留(liú)時間過短）  

流(liú)速(sù)：1.0mL/min（柱壓(yā)12MPa），柱溫30℃，進樣量20μL  

三，結(jié)果與(yǔ)討論  

1.幹擾(rǎo)消(xiāo)除(chú)效果  

Cl⁻幹(gān)擾(rǎo)：當樣(yàng)品中(zhōng)Cl⁻濃度(dù)≤500mg/L時，與PO₄³⁻保(bǎo)留(liú)時(shí)間差(chà)2.3分(fēn)鐘，分離(lí)度＞2.5，無幹擾  

SO₄²⁻幹(gān)擾：濃度≤200mg/L時(shí)，分(fēn)離度(dù)4.5，峰(fēng)麵積偏差＜0.5%  

焦磷酸根(gēn)幹擾：通(tōng)過淋洗(xǐ)液濃(nóng)度(dù)調(tiáo)節，與PO₄³⁻保留時間(jiān)差1.8分鐘(zhōng)，分(fēn)離度2.8  

2.方(fāng)法性能參數(shù)  

綫性(xìng)範圍：0.1-100mg/L，回(huí)歸方程y=0.052x+0.019（R²=0.9998）  

檢出限：0.02mg/L（S/N=3），定量限(xiàn)0.06mg/L  

精密度(dù)：6次平行(háng)測定RSD=1.2%（10mg/LPO₄³⁻標(biāo)樣(yàng)）  

加標回收率：96.5%-103.2%（n=6，加(jiā)標(biāo)水平5mg/L，20mg/L，50mg/L）  

3.實(shí)際樣品分析(xī)  

樣品(pǐn)PS-01：標(biāo)稱(chēng)磷酸酯含量(liáng)30%，實測磷(lín)酸根(gēn)18.2%（理(lǐ)論水(shuǐ)解值18.5%），水(shuǐ)解率0.15%/月  

樣品PS-02：40℃加速(sù)儲存(cún)30天，磷酸根(gēn)從15.0%升至15.5%，水(shuǐ)解(jiě)率(shuài)3.5%/月  

樣(yàng)品PS-03：含焦磷(lín)酸根雜質（50mg/L），經固相(xiāng)萃取(qǔ)後幹(gān)擾消(xiāo)除，測定(dìng)偏差(chà)＜0.3%  

四，結(jié)論  

本研究(jiū)建立的固相萃取-離(lí)子色譜法可有(yǒu)效消除磷(lín)酸酯(zhǐ)阻(zǔ)垢劑中有(yǒu)機膦和高(gāo)鹽基質幹擾，磷酸根(gēn)測(cè)定結(jié)果準確可(kě)靠(kào)。方法適(shì)用於工業(yè)循環(huán)水(shuǐ)處理(lǐ)劑的質量(liáng)控(kòng)製(zhì)，為(wéi)阻垢劑(jì)儲(chǔ)存(cún)條(tiáo)件(jiàn)優化(huà)和(hé)水(shuǐ)解(jiě)速率評(píng)估提(tí)供(gōng)技術支(zhī)撐。  

關(guān)鍵詞：磷酸酯(zhǐ)阻(zǔ)垢(gòu)劑
；磷(lín)酸根(gēn)
；離(lí)子色譜(pǔ)
；固(gù)相(xiāng)萃取
；幹擾(rǎo)消除  

參考文獻  

[1]HG/T4510-2013水處理劑磷(lín)酸(suān)酯[S].  

[2]張明,等(děng).離子(zǐ)色(sè)譜法測定(dìng)阻垢(gòu)劑中(zhōng)磷(lín)酸(suān)根的(dí)研究(jiū)進展(zhǎn)[J].分析測試(shì)學報(bào),2024,43(3):456-463.