氟的离子色谱测定法
出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第437页（2062字）
氟是环境化学和生命科学研究中常见的元素。
与其它测定方法相比，离子色谱法测定氟具有灵敏度较高，测速较快，较准确和能作形态分析等优点。1975年H．Small等首先用离子色谱法测定氟，此后出现商品化仪器。本文就氟的分离、检测、样品处理等方面进行讨论。
分离 (1)离子交换分离：离子交换是离子色谱最通用的分离方法。测定氟时采用阴离子交换树脂(低交换容量的季铵盐型)。若用抑制电导检测，则采用低浓度的碱性淋洗如NaHCO3、N2CO3、Na4BO4、NaOH、NaHCO3等，也有采用两性离子如氨基酸等淋洗。对单柱型离子色谱，以苯甲酸或苯二酸及其盐淋洗为佳。采用离子交换对氟离子分离时，由于保留很弱，只适合比较简单的样品；对于基体复杂的样品(特别是有机酸盐较多的)，必须在测定前预处理，如用离子交换树脂和反相树脂除去阳离子和有机酸根。
(2)离子排斥色谱分离：离子排斥色谱分离可以包括F在内的弱酸分离，该固定相采用高交换容量的阳离子交换树脂，流动相为稀的强酸。这种分离方式保留较长，不仅强酸的阴离子不影响分离，而且可以与有机酸根分离，特别适合于复杂基体样品的分析。(3)离子对色谱分离：离子对色谱可双分析亲脂性比较强的离子，也能用于无机离子如F－等一价阴离子的分析，该分离时，多价阴离子保留很长，对测定不影响，因此选择性很强。该分离采用大孔苯乙烯树脂为固定相，以烷基季按盐对离子淋洗。
(4)反相色谱分离：用动态涂布的反相色谱柱可以分离F－等离子，PRP－1聚乙烯苯树脂动态涂布水杨酸四丁基氨后，用7%乙腈水杨酸、苯甲酸或苯二酸淋洗分离。
检测及有关仪器和参数 (1)抑制电导：通过化学抑制法降低背景电导，对离子检测是离子色谱最通用的检测方法，对F测定有很高的灵敏度。目前，抑制器已经从原始的抑制柱发展成可连续再生的纤维抑制器和微膜抑制器，使操作更方便，只要选择合适流动相就与可以任何分离方式联用。
(2)直接电导：采用低浓度的弱酸作淋洗、背景电导很低，不经化学抑制就可以直接进行电导检测。这种检测方式结构简单，但对F－测定时易受基体干扰。(3)间接光度：F－在200nm以上紫外区波长无吸收，因此采用有紫外吸收的淋洗剂，通过检测器变成一个常数信号，当F－洗脱时，检测器响应值减少，从减少值间接地得到F－的含量。(4)离子选择电极：将氟离子选择电极连在分离柱后，可对F－进行检测，该检测方法有很强选择性，但线性关系和准确度不易控制。除了氟离子选择电极外，一些通用的活性电极也能对F－等卤素、类卤素离子进行同时测定。
(5)库仑法：通过碳膜工作电极和Ag／AgCl对电极之间的常量电势以及F－与苯醌之间的反应，用库仑法对F－测定。
应用 (1)水中氟的分析：水中F－的离子谱法测定，有许多文献已经报道。对一般样品，可直接注射或稀释后注射。对基体较复杂的样品须预分离，有机物特别是有机酸对F－测定影响最大，可以用反相树脂分离除去，也可以用电化学的方法除去。
阳离子对F－测定也有干扰，对高含量的阳离子，须用阳离子交换树脂和电化学方法去除。F－也易与Al3+等金属离子络合影响测定，因此加入柠檬酸、磺基水杨酸来掩蔽金属离子。低浓度的F－，可用浓缩柱富集，使检测限达0．02μg·ml－1，适合于高纯水的分析。
(2)气体和土壤中氟的分析：对大气和气溶胶中的F－测定，只要将气体通过碱性吸收液，便可分析。
测定的关键在选择合适的吸收液，以达到好的回收率。对土壤中的氟，一般离子色谱仅测定其有效氟的含量，即浸出液F－含量。
由于浸出液基体复杂，须用0．45μm的膜过滤，必要时加适当的前处理。其他固体样品，如牙膏中的F－，也可用类似的方法分析。(3)有机化合物中氟的分析：有机化合物包括一些植物体的氟的测定一般采用氧瓶燃烧法处理样品，即氧瓶加入样品，内通氧气后燃烧，用合适碱性吸收液吸收后测定。该分析得到的测定结果与化学分析一致，所用样品量少，分析速度快。有机化合物还可以用钠熔和灰化分解样品，对F进行测定。(4)矿石灰样中氟的分析：矿石等地质样品中的氟含量测定难度最大，测定的关键是样品的分解。
采用熔融法，即加入碱性无机盐、加热熔融，使不溶于水的氟转化为水溶性的F－，然后用离子色谱测定。最常见的熔融剂为氢氧化钠、过氧化钠和碳酸钠。样品分解也可以用热水解法，即将样品放入管式炉，加热至1000℃以上，通饱和水蒸气后，用碱性吸收液吸收，然后离子色谱测定。
管式炉中往往加入MoO3、V2O5等物质加速分解，用这种方法处理的样品，基体比较简单，可直接进样测定。矿石等地质样品，也可以用磷酸在小型冷凝管内消化样品，消化液加碱性溶液，即进行离子色谱分析，由于F－与
的保留时间相差较远，因此仍能得到良好的分析结果。
(浙江省测试技术研究所朱岩，杭州大学徐素君、徐行达撰)