离子色谱法同时测定脱硫液中亚硫酸根硫酸根硫氰根和硫代硫酸根

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1、离子色谱法同时测定脱硫液中SO32-、SO42-、SCN-和S2O32-王海波，李仁勇，梁立娜戴安中国应用研究中心，北京100085，wanghaibo@dionex.com.cn摘要：介绍了离子色谱法同时检测含有磺化酞菁钴催化剂的脱硫液中亚硫酸根，硫酸根，硫氰根和硫代硫酸根的方法。脱硫液样品经超纯水稀释和RP柱固相萃取去除掉其中含有的酞菁钴后可直接进样检测，亚硫酸根，硫酸根，硫氰根和硫代硫酸根在亲水性碳酸盐体系色谱柱IonPacAS22上可以得到快速有效分离。这四种含硫阴离子在0.5-100mg/L范围内具有良好的线性，方法检出限在0.1到0.2mg/L之间。离子色谱法同时测定脱硫液中亚硫

2、酸根，硫酸根，硫氰根和硫代硫酸根，简便快捷、灵敏度高、方法可靠。关键词离子色谱法，脱硫液，亚硫酸根，硫酸根，硫氰根，硫代硫酸根一、引言硫醇主要分布在石化产品的低沸点馏分中，硫醇的存在不仅会使油品产生恶臭还会使油品的安定性变差，因此必须设法脱除。目前的各种脱除工艺都是以酞菁钴类为催化剂，将硫醇转变为硫的其它形态从而达到脱臭的目的[1]。在脱硫液中硫的常见形态有亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、硫氰根等。离子色谱法的优势在于，这四种离子均可采用离子色谱法分析，但难点在于如何能够同时分析。硫代硫酸根和硫氰根均属于易极化离子，常规碳酸盐体系的亲水性一般较差，往往需要加入有机改性剂才能保证其在常规离子交换

3、柱上较快分离[2]。或者通过使用柱长较短的色谱柱[3]以减小分析时间，但同时往往造成分离度变差。且硫氰根在碳酸盐体系往往具有更强的保留性能，若要完成此物质的分析则可能需要很长时间。选择强亲水性IonPacAS22色谱柱，无需使用有机溶剂改性，通过淋洗条件优化可较快完成分析，文中主要介绍了AS22色谱柱同时检测脱硫液中含硫阴离子的方法。二、实验部分2.1仪器和试剂ICS-1100型离子色谱仪（Dionex，美国），Chromeleon6.80色谱工作站，AS50自动进样器；Nanopure超纯水机(ThermoScientificBarnstead，美国)；0.22μm微孔尼龙膜（天津富集）h

4、ttp://www.sepu.net/Product.asp?action=search&dq=1860&proClass=0&textitle=色谱工作站2.2测定条件分析柱：IonPacAS22分离柱(4mm×250mm)和IonPacAG22保护柱(4mm×50mm)；淋洗液：1mmol/L碳酸钠+36mmol/L碳酸氢钠，等度淋洗；流速：1.5mL/min；柱箱温度：30℃；进样体积：25μL；ASRS3004mm抑制器，自循环模式，抑制器电流142mA。2.3样品前处理取1mL脱硫液，用超纯水稀释到100mL。取稀释后液体1mL，用超纯水定容到50mL，摇匀后备用。将稀释后样品通过

5、0.22μm尼龙膜和OnGuardIIRP柱，弃去初始3mL样品后收集2mL样品待测。三、结果与讨论3.1标准曲线和方法检出限亚硫酸根，硫酸根，硫氰根和硫代硫酸根这四种含硫阴离子在0.5-100mg/L范围内均具有良好的线性，线性相关系数（R2）在为0.9994到0.9999之间。由于使用淋洗液总体的离子强度较大，导致背景电导和噪音比常规条件要高。根据三倍信噪比可计算出亚硫酸根，硫酸根，硫氰根和硫代硫酸根这四种阴离子中硫酸根的检出限为0.1mg/L，而其余三种的检出限基本都在0.2mg/L。由于脱硫液中含硫阴离子含量较高，因而此灵敏度完全可以满足检测需求。3.2样品测试常规碳酸盐体系的亲水性

6、一般较差，若要完成全部分离往往需要一小时以上，或者需采用有机溶剂改性。选择强亲水性AS22色谱柱则能保证分析时间，也无需使用有毒有害的有机溶剂，使用优化后的淋洗条件可在20min内完成一次分析，亚硫酸根和硫酸根的分离度可达到1.5以上。该脱硫液样品中使用了酞菁钴染料催化剂，样品溶液具有明显的墨绿色，若不经过合适的前处理步骤而进样则可能对色谱柱造成伤害。试验中比较了常见去除色素的前处理小柱，发现RP柱虽然相比较于石墨化炭黑柱去除容量稍低，但单次处理样品量足以完成分析。其更大的优势在于其被使用后可用甲醇将保留在色谱柱上的酞菁钴洗出从而可被重复使用，大大降低样品测试成本。样品的测定结果见表1，可见

7、此脱硫样品中主要含有硫酸根、硫代硫酸根和硫氰根这三种离子。样品的加标回收率均在95%以上，说明样品前处理步骤对测定结果不存在影响，方法可靠。参考文献[1].于航，李旭辉，夏道宏，等，天然气化工，2007，3：73‐77[2].黄丽，杨敏，莫曦明等.中国卫生检验杂志，2006，4：413‐415[3].丁明玉，赵纪萍，李旗，分析试验室，2002，21（2）：21‐23