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采用Surfactant表面活性剂分析柱与电雾式检测器分析7种表面活性剂

摘要：本文采用Dionex Surfactant表面活性剂分析柱与电雾式检测器（CAD）分析7种表面活性剂。仪器及色谱条件：Dionex ICS5000离子色谱仪；Dionex Surfactant混合基质色谱柱,5μm, 2.1×150mm；柱温30℃；流动相为100mM醋酸铵(pH=5.4)和乙腈，流速0.3ml/min；检测器：电雾式检测器，雾化温度30℃，采样频率10Hz。本方法可用于对表面活性剂的含量常规检测分析工作。

关键词：Dionex Surfactant表面活性剂柱；电雾式检测器；表面活性剂

表面活性剂(Surfactant)，具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团，常分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。因此，对色谱的分离要求较高，
Dionex Surfactant色谱柱为专属柱，采用了混合基质，能同时分离离子型和非离子型表面活性剂。

由于大部分表面活性剂紫外可见光吸收较弱，所以，常采用其他类型检测器进行分析，
如示差折光，蒸发光散射检测器等，但分析结果都不尽理想。本文采用了一种新型的通用型
检测器-电雾式检测器(CAD)，它的工作原理是，洗脱液经雾化器中氮气作用雾化，然后分析物液滴在设定温度下干燥，形成溶质颗粒。同时，另一路用于载气的氮气经过电晕式装置(含高压铂金丝电极)形成带正电荷的氮气颗粒，与溶质颗粒反向相遇时经碰撞使溶质颗粒带上正电，最后用一个高灵敏度的静电检测器测出带电溶质的信号电流，由此产生的信号电流与溶质(分析物质)的含量呈正比。CAD可应用于非挥发或半挥发性化合物的分析，如离子型化合物、糖类及其他碳水化合物等。

1 实验部分

1.1仪器

Dionex ICS5000型离子色谱仪（美国戴安公司），Dionex Surfactant表面活性剂分析柱（美国戴安公司），Corona CAD Ultra电雾式检测器（美国戴安公司），Chromeleon 6.8色谱工作站。

1.2试剂

戊烷磺酸钠、已烷磺酸钠、庚烷磺酸钠、辛烷磺酸钠等 （Fisher Scientific）；双(2-乙己基)磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸钠、Triton X-100 (分析纯，国药集团化学试剂有限公司)，醋酸铵（分析纯，国药集团化学试剂有限公司），醋酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司），乙腈（色谱纯，Sigma Corp.）

1.3色谱条件

Dionex Surfactant色谱柱，5μm，2.1×150mm；柱温30℃；流动相为100mM醋酸铵(pH=5.4)和乙腈，流速0.3ml/min；检测器：电雾式检测器，雾化温度30℃，采样频率10Hz；进样量：1μL。流动相：梯度，0-30min，乙腈从30%到85%。

1.4标准溶液配制及样品前处理

标准溶液配制：准确称取戊烷磺酸钠、已烷磺酸钠、庚烷磺酸钠、辛烷磺酸钠、双(2-乙己基)磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸钠、Triton X-100标准品适量配制成10mg/mL、10mg/mL、10mg/mL、10mg/mL、10mg/mL、100mg/mL标准储备溶液。根据需要，临用时稀释成不同质量浓度的标准工作溶液。

样品前处理：（1）地表水：取适量样品，离心沉淀，上清液经0.22μm尼龙滤膜过滤。（2）工业废水：取适量样品，离心沉淀，上清液经0.22μm尼龙滤膜过滤。（3）日化用品：在烧杯内滴入少量的测试样品(约1～2滴)，加入去离子水20mL，分散后用一次性滴管鼓泡，表面活性剂集中在泡沫处，而样品中的干扰离子或其它化学物质在泡沫中较少。

2 结果与讨论

2.1标准溶液色谱图

图1 标准溶液色谱图
a-戊烷磺酸钠 b-已烷磺酸钠 c-庚烷磺酸钠 d-辛烷磺酸钠
e-Triton X-100 f-双(2-乙己基)磺基丁二酸钠 g-十二烷基硫酸钠

从上图可以看出，各峰分离较好，峰形对称。

2.2线性关系与方法检出限

取各标准工作溶液，按“1.3节色谱条件进行测定。

以峰面积Y对质量浓度X（mg/mL）进行线性回归，戊烷磺酸钠、已烷磺酸钠、庚烷
磺酸钠、辛烷磺酸钠、Triton X-100、双(2-乙己基)磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸钠各标准物质线性方程分别为：Y=0.4342X-0.0552、Y=0.2642X-0.1352、Y=0.6356X-0.0656、
Y=02743X+0.1532、Y=0.6545X-0.3422、 Y=0.1611X-0.3411、Y=0.4232X-0.5352；线性范围（除Triton X-100外）为0.1-5.0mg/mL，Triton X-100为1.0-50mg/mL。方法检出限（以信噪比S/N=3计）分别为 0.02mg/mL、0.02mg/mL、0.02mg/mL、0.02mg/mL、0.10 mg/mL、0.01mg/mL、0.01mg/mL。中国色谱网
2.3方法重现性

将标准溶液按“1.3”节色谱条件进行分析，连续进样11次，记录色谱图，它们保留时间的变异系数分别为0.11%、0.14%、0.16%、0.09%、0.67%、0.05%、0.06%，峰面积的变异系数分别为3.66%、3.13%、4.81%、4.12%、3.13%、3.07%、2.91%，重现性较好。

2.4样品分析结果与回收率实验

图2 地表水测定谱图

图3 洗涤剂测定谱图 1.洗涤剂 2.标准品
按照“1.4”节样品制备对样品进行处理，直接进样测定，外标法定量，为检验方法的准确性，作三个不同浓度加标回收试验，分析结果及回收率数据见表1。样品色谱图见图2，图3
表1 样品结果及回收率测定结果

3 结论

本方法通过用Dionex Surfactant表面活性剂色谱柱与CAD结合使用，可以分析测定各离子或非离子型表面活性剂。与液相色谱示差折光检测比，该方法灵敏度高，能走多步梯度；
与蒸发光散射检测器比，CAD具有更好的响应值与更好的重现性。

参考文献

[1] 魏福祥,郝莉莉,水中离子表面活性剂测定方法概述[J],日用化学工业,2006,36(2):101-103
[2] 牟世芬,刘克纳,丁晓静,离子色谱方法及应用[M],北京:化学工业出版社，2005:14