常見金屬陽離子的分析方法有原子吸收法、離子色譜法、發射光譜法等。毛細管電泳(Capillary Electrophoresis,CE)是一種新型的分離技術，它具有分辨率高、分離速度快、分析成本低、操作簡便等獨特優點。
毛細管電泳的原理是：毛細管的兩端分別浸在含有同種電解液的儲液槽中，毛細管內也充滿 此電解液，一端為進樣端，另一端連接在線檢測器，被分離的樣品從毛細管的一端進入后，便在毛細管兩端施加電壓，樣品中各帶電組分在管中受電滲流EOF和自身電泳的作用，向檢測器方向移動，遷移速度取決于樣品的荷質比。本文用具有紫外吸收的咪唑作為背景電解質，采用間接紫外法測定，獲得了較理想的檢測靈敏度。
1 試驗部分
1.1 儀器
7530型紫外分光光度計，賓達1229型毛細管電泳儀(北京市新技術應用研究所)，pH—25型酸度計，彈性石英毛細管柱50μmi.d.×72cm(購自河北永年光導纖維廠)，有效長度60cm；電壓0～30kV。
1.2試劑
咪唑(AR級)；K+、Na+、Li+、Ca2+、Mg2+、Ba2+ 、Sr2+等七種陽離子的氯化物標準品(AR級)；濃硫酸(AR級)。
標樣及電解質載液均用純水配制；6mmol/L咪唑用硫酸調至pH＝4.5。
1.3電泳條件
柱溫：25℃；電壓：30kV；檢測波長：212nm；進樣方式：電動進樣。
2 結果與討論
2.1 分離體系的確定
2.1.1 背景電解質的選擇
大多數金屬陽離子沒有紫外吸收，含有不飽和鍵的胺類化合物可作為共存離子測定陽離子。 選擇咪唑為共存離子，獲得了較理想的靈敏度。
2.1.2 pH值的選擇
電解質pH值影響電滲流的大小，從而對分離效果產生影響。pH值越大，分離所需時間越短， 但分離效果變差。試驗證明，pH＝4.5時效果最佳。
2.1.3 檢測波長的選擇
在共存離子的最大吸收波長處檢測到最大信號；在光源的最高強度發射波長處檢測到最低噪音。考慮到檢測波長處應使信噪比最高，所以選擇212nm作為間接檢測波長。
2.1.4咪唑濃度選擇
試驗結果表明，當咪唑濃度≥6mmol/L時，各個離子可達完全分離。隨著其濃度的增加，盡管分離趨于良好，但噪音增大，所以選擇6mmol/L咪唑最佳。
2.1.5分離電壓的選擇
在CE中，電壓越高，各離子遷移時間越短，分離越差。試驗證明，選擇30kV為最佳。
2.2 陽離子標樣譜圖
在上述條件下測得的陽離子標樣譜圖如圖1所示。
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2.3 標準工作曲線
選擇一組適當濃度的陽離子標準混合溶液進行線性試驗，得出標準曲線方程。結果如表1所示。
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表１ 各種陽離子的校正曲線方程
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|
離子
|
方程
|
r
|
r2
|
|
K+
|
C=-6.432×１0-2+1.351×10-3R
|
0.9991
|
0.9982
|
|
Na+
|
C=-1.726×10-2+2.983×10-4R
|
0.9994
|
0.9988
|
|
Li+
|
C=1.358×10-2+4.563×10-4R
|
0.9993
|
0.9986
|
|
Ca2+
|
C=-5.799×10-2+4.235×10-4R
|
0.9990
|
0.9980
|
|
Mg2+
|
C=-2.157×10-2+2.684×10-4R
|
0.9991
|
0.9982
|
|
Ba2+
|
C=4.391×10-2+3.255×10-4R
|
0.9992
|
0.9984
|
|
Sr2+
|
C=1.872×10-2+8.721×10-4R
|
0.9998
|
0.9996
|
|
由表1可知，本法r均優于0.999，線性關系良好。
2.4 精密度試驗
選擇七種陽離子的標準樣品，在毛細管電泳儀上重復10次試驗，峰面積和遷移時間的相對標 準偏差分別在3.2%與1.1%以下(見表2、3)，可見其重現性良好。
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表2 各種陽離子峰面積的重現性（n＝10）
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|
離子
|
平均值（μV.s)
|
標準偏差
|
RSD（%）
|
|
K+
|
2819.12
|
188.12
|
1.5
|
|
Na+
|
979.45
|
27.78
|
2.8
|
|
Li+
|
3559.81
|
20.06
|
0.6
|
|
Ca2+
|
3001.06
|
61.01
|
2.0
|
|
Mg2+
|
2975.46
|
92.08
|
3.0
|
|
Ba2+
|
789.05
|
25.43
|
3.2
|
|
Sr2+
|
1784.24
|
47.89
|
2.6
|
|
|
表3 各種陽離子分析遷移時間重現性（n=10）
|
|
離子
|
平均值（min）
|
標準偏差
|
RSD（%）
|
|
K+
|
4.01
|
0.03
|
0.7
|
|
Na+
|
4.90
|
0.03
|
0.6
|
|
Li+
|
5.96
|
0.07
|
1.1
|
|
Ca2+
|
5.02
|
0.04
|
0.8
|
|
Mg2+
|
5.21
|
0.05
|
0.9
|
|
Ba2+
|
4.49
|
0.03
|
0.7
|
|
Sr2+
|
4.68
|
0.04
|
0.8
|
|
2.5 回收率試驗
取一份自來水為樣品，計算其結果，數據如表4所示。試驗表明，平均回收率在98.0%～103. 3%之間，回收率良好。
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表4 回收率試驗
|
|
離子
|
測定值（10-6mg/L)
|
加標值（10-6mg/L)
|
回收率（%）
|
|
K+
|
1.85
|
2.92
|
99.1
|
|
Na+
|
1.20
|
1.62
|
103.3
|
|
Ca2+
|
4.46
|
4.70
|
99.0
|
|
Mg2+
|
12.70
|
11.31
|
99.2
|
|
Ba2+
|
2.02
|
2.30
|
98.0
|
|
Sr2+
|
1.49
|
1.85
|
98.4
|
|
Li+
|
6.72
|
7.58
|
99.3
|
|
3 結論
上述試驗結果表明，本法適用于各種礦泉水、飲用水中金屬陽離子的測定。與比色法、原子吸收光譜相比，具有一次性測定多種金屬離子、速度快、耗費少等優點，因此具有良好的推廣應用前景。
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