离子色谱法测定水果中氟离子
王雨，李静
戴安中国有限公司应用研究中心, 北京，100085，wangyu@dionex.com.cn
摘要：本文使用IonPac AS15中高疏水性高容量阴离子交换色谱柱，使氟离子与高浓度有机酸高效分离，配
合大体积进样方式，成功分析了水果样品中的痕量氟离子。氟离子标准曲线线性关系良好，相关系数为
99.94%，氟离子的最低检出限为1.8μg/L。该方法前处理简单，分离效果好，灵敏度高，基体干扰小，方法
高效准确。
关键词：氟离子；离子色谱；水果；
氟是人类生命活动所必需的微量元素之一，但氟对人体健康的作用取决于剂量，摄入氟
过多或过少都会给人体健康带来不利的影响。由于人体对氟含量极为敏感，因此氟的安全范
围比其他微量元素窄得多
[1]
。适量的氟可以促进人体骨骼和牙齿的钙化，增强骨骼的强度。但
是长期摄人过量氟化物会引起氟中毒，如由于氟摄入过多可引起牙齿、骨骼等组织的病理改
变，也可引起肾脏、肝脏等器官的组织病变等。世界上大多数国家均制定了人体每日氟摄入
量标准。世界卫生组(WHO)规定，人均每天适宜的氟摄人量为2.5～4.0 mg
[2]
。国标GB4809-84
《食品中氟允许量标准》对多种食品中氟的含量有限制要求
[3]
。
本文利用离子色谱梯度淋洗的方法，成功分析了多种水果中的氟离子含量，通过IonPac
AS15高效阴离子交换色谱柱分离，有效避免了样品中大量有机酸对氟离子测定干扰，该方法
前处理简单，分析速度快，灵敏度高，分析干扰少，结果准确可靠。
1、实验部分
1.1仪器与试剂
仪器： ICS-3000型离子色谱仪（Dionex，美国）
试剂和样品：氟离子标准溶液（1000mg/L）；甲醇（色谱纯，百灵威公司）；超纯水（Millipore，
电阻率为18.2MΩ/cm）；OnGuard RP（1.0cc）前处理柱；0.22µm尼龙滤膜；市售水果。
1.2 色谱条件
色谱柱：IonPac AS15阴离子交换分析柱，250*4mm；IonPac AG15保护柱，50*4mm
淋洗液：KOH，0-17 min 3 mM, 17.1-27 min 60 mM , 27.1-31 min 3 mM；
淋洗液流速：1.2ml/min；
抑制器：ASRS 300型抑制器4mm，外接水抑制模式，抑制电流为150mA；
进样量：200µL
1.3 溶液配制
1.3.1标准溶液的配制
将1000mg/L氟离子标准溶液进行稀释，配制浓度分别为0.002、0.005、0.01、0.05、0.1mg/L
的系列标准溶液。
1.3.2样品溶液的制备
水果样品充分捣碎，取果汁1g稀释到10ml，分别通过0.22 μm尼龙过滤膜和OnGuard RP
前处理柱，弃去前面3ml流出液，收集后面溶液进样。
2、结果与讨论
2.1 色谱柱的选择和色谱条件优化
IonPac AS15是疏水性中高的氢氧根体系色谱柱
[4]
，对低分子量有机酸的分析非常出色，
较高的色谱柱柱容量，配合大体积进样方式，适合复杂基质中痕量阴离子的分析。水果中一
般含有高含量有机酸，小分子的有机酸由于离子化程度弱，与色谱柱上离子交换基团的亲和
力弱，出峰时间较快，IonPac AS15色谱柱的中高疏水性特点，使得小分子的有机酸保留增强，
从而与氟离子获得了更大的分离度。本文采用IonPac AS15色谱柱，一步梯度淋洗，成功实现
了水果基体中氟离子的测定。本方法灵敏度高，高效准确。采用淋洗液自动发生装置进行梯
度淋洗，可在31分钟内完成测定，低浓度淋洗部分，可使氟离子与干扰峰获得足够的分离度，
高浓度淋洗部分使样品中其余阴离子快速冲出色谱柱，产生的浓度梯度准确，分析重现性好，
操作非常简便。
图1和图2分别是苹果和梨的实际样品分离谱图，由色谱图可见，氟离子与高浓度有机
酸实现了有效分离。
0.05.010.015.020.025.031.0
-2.0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
苹果
μS
min
1
-
F
0.05.010.015.020.025.031.0
-1.00
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
梨
μS
min
1
-
F
10.0011.0012.0013.0014.0015.0016.00
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
梨
μS
min
1
-
F
图1 苹果中氟离子分离色谱图图 图2 梨中氟离子分离色谱图
2.2 线性范围、相关系数、最小检出限
考察氟离子在0.002～0.1mg/L范围内浓度与峰面积的标准曲线，曲线方程为y=
1.9626x+0.001 ，相关系数为99.94%，线性关系良好。以3倍基线噪音为检出限，10倍基线
噪音为定量限，本检测方法的仪器检出限为1.8μg/L，仪器定量限为6.0μg/L。按照本文中采
用的样品前处理方法，对水果中氟的最低方法检出限为0.018mg/kg，远低于国标中规定的限
量浓度。
2.3 样品分析
检测的苹果和梨两种水果中氟离子含量见下表，
表1 样品检测结果
样品溶液浓度（mg/L） 实际含量（mg/kg）
苹果
0.0358 0.358
梨
0.0066 0.066
国标对水果中氟的限量为0.5 mg/kg。所测定的水果中氟离子的含量均在限量范围内。
3 结论
本文使用IonPac AS15中高疏水性阴离子交换色谱柱，成功分析了水果样品中的氟离子
含量，前处理方法中用OnGuard RP前处理柱除去水果中高分子有机成分，所得样品溶液直接
进样分析。前处理简单，分离效果好，灵敏度高，基体干扰小，方法高效准确。
参考文献:
[1] 贾丽，谷学新，张经华，现代仪器，2006，6： 6-8
[2] 张楠，张凌云，茶叶，2009，35（1）：3-6
[3] GB4809-84 食品中氟允许量标准
[4] 牟世芬，刘克纳,丁晓静，北京：化学工业出版社，2005．