離子色譜法測定降水中四種陰離子

黃玲玲林加成

（1洞頭縣環境監測站浙江洞頭 325700 2浙江中藍環境科技有限公司 浙江溫州 325000）

離子色譜法測定降水中四種陰離子

黃玲玲1林加成2

（1洞頭縣環境監測站浙江洞頭 325700 2浙江中藍環境科技有限公司 浙江溫州 325000）

離子色譜法是分析無機陰離子的一種最有效的方法之一，已廣范應用到環境、醫學和食品等領域。本文建立了以離子色譜法測定降水中F-、Cl-、NO3-、SO42-四種陰離子的方法。樣品過濾后，采用ICS-900型離子色譜儀測試降水中的四種陰離子含量。四種陰離子線性良好r＞0.999；相對標準偏差小于3%；加標回收率為96.8%～105.6%。該方法操作簡單，分離度及加標回收率高，可同時測定降雨中四種不同濃度的陰離子。

離子色譜法；降水；陰離子

大氣污染日益嚴峻，酸雨污染日益突出，酸雨覆蓋面積已占國土面積的40%以上，我國已成為繼歐洲、北美之后的世界第三大重酸雨區[1]。研究表明，對降水進行嚴格的監測能為防治大氣污染提供良好的理論依據。降水中陰離子的監測主要包括F-、Cl-、NO3-、SO42-這四種離子，以往陰離子的監測主要以分光光方法、離子選擇電極法、容量法為主，需單獨分析，操作繁瑣，既耗物力又耗人力，而離子色譜法可以一次性快速、簡單、準確的對F-、Cl-、NO3-、SO42-這四種離子進行定性定量分析[2-4]。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

儀器設備：ICS-900型離子色譜儀；ASRS300-4MM抑制器；PEEK雙柱塞串聯泵；DS5型檢測穩定器；AS18離子色譜柱；數據處理系統(Chromeleon工作站)；RFC30試劑控制器；KOH淋洗液發生器；0.45μm微孔濾膜；0.22μm微孔濾膜過濾頭。

試劑：多元素標準溶液：F-，Cl-，NO3-，SO42-混合離子標準溶液，濃度為100.00μg·mL-1(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)；F-，Cl-，NO3-，SO42-混合離子標準樣品（環境保護部標準樣品研究所）；實驗用水為純水儀制備的超純水。

1.2 分析條件

離子色譜設定淋洗液濃度為30.00mmol；淋洗液流速為1mL· min-1；進樣量為10μL；操作溫度25℃。

1.3 操作步驟

前處理：選用1ml注射器經行樣品注射，降水在進樣前通過0.45μm微孔濾膜真空抽濾，再通過0.22μm微孔濾膜過濾頭后進行定性定量分析；混合離子標準樣品及標準使用液直接通過0.22μm微孔濾膜過濾頭進行定性定量分析。

標準曲線：取混合離子標準溶液，用超純水逐級配置成濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg/L的混合標準使用液注入離子色譜儀進行定量測定。

2 結果與討論

2.1 定性分析

取混合標準使用液進行檢測，測其離子色譜圖顯示各離子分離效果很好。在最佳的實驗條件下，樣品注射后，12分鐘內可以完成1個樣品中F-，Cl-，NO3-，SO42-四種陰離子的分離與測定，以保留時間作為定性依據，從左到右出峰時間分別為F-3.27min，Cl-4.57 min，SO42-6.44 min，NO3-9.63 min。

2.2 標準曲線

各取0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg/L的F-，Cl-，NO3-，SO42-混合標準使用液1ml，注入離子色譜儀進行定量測定。以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標制作標準曲線，結果表明：各陰離子線性關系良好,能夠滿足對水樣測定的要求[5]。結果如下：F-，線性方程為：Y=0.168X-0.005，相關系數為0.9999；Cl-，線性方程為：Y= 0.102X-0.013，相關系數為 0.9998；NO3-，線性方程為：Y= 0.052X-0.010，相關系數為 0.9995；SO42-，線性方程為：Y= 0.076X-0.012，相關系數為0.9997。

2.3 方法驗證

2.3.1 準確度及精密度

以F-，Cl-，NO3-，SO42-混合離子標準樣品進行3次進樣取平均值，對比標準值及檢測結果驗證方法準確度，其中，F-的測試均值為0.425 mg/L,標準值為0.419±0.027 mg/L，絕對誤差為0.006 mg/L，相對誤差為1.4%；Cl-的測試均值為0.675 mg/L,標準值為0.650±0.031 mg/L，絕對誤差為0.025 mg/L，相對誤差為3.8%；NO3-的測試均值為2.44 mg/L,標準值為2.46±0.12 mg/L，絕對誤差為-0.02 mg/L，相對誤差為-0.8%；SO42-的測試均值為6.61 mg/L,標準值為6.80±0.33 mg/L，絕對誤差為-0.19 mg/L，相對誤差為-2.8%。

選用2.0mg/L標準使用液重復進樣10次，通過樣品量計算各陰離子的相對標準偏差驗證方法精密度，F-，Cl-，NO3-，SO42-四種陰離子的標準偏差分別為0.0312，0.0523，0.0335，0.0243,相對標準偏差分別為1.55%,2.64%,1.67%,1.23%。

由此可見混合離子標準樣品測試值均在要求范圍內。各陰離子相對標準偏差均小于3%，相對標準偏差低，滿足測定要求[5]。說明試驗測定具有良好的準確性及精密度。

2.3.2 檢出限

提高記錄儀器靈敏度到有明顯的噪聲，選取時候的檢測離子濃度進樣測定其高峰，待測離子的最小檢出濃度可按Cmin=CS (2HN/H)公式計算[6]。儀器基線噪聲為0.0025μs,則各離子的最小檢出濃度分別為 F-0.003mg/L，Cl-0.006mg/L，SO42-0.012mg/L和NO3-0.025mg/L。

2.3.3 加標回收實驗

取降水樣品添加濃度分別為0.5 mg/L、1 mg/L的標準使用液進行3次進樣，取平均值計算回收率，測定結果。由結果可得出，各離子平均回收率在96.8%～105.6%，滿足85%～115%的要求[5]；

2.4 降水樣品測定

取降水樣品進樣測定，結果顯示4種陰離子分離完全，且其他干擾峰未對待分析離子產生影響。可見該方法實際應用良好，非常適用于降水中F-，Cl-，NO3-，SO42-四種陰離子的測定。

3 結語

運用離子色譜法可在進樣后12 min內一次性完成降水中F-，Cl-，NO3-，SO42-四種陰離子的定量檢測，操作簡單，大大提高了工作效率，且四種陰離子線性良好r＞0.999，相對標準偏差小于3%，分離度高加標回收率穩定，能滿足實際測定要求，因此該方法適用于降水中F-，Cl-，NO3-，SO42-四種陰離子的檢測。

[1]葛于，兵朱鵬，孫達云.我國南方酸雨的分布與成因分析[J].科技向導，2014，27(10)：54-55.

[2]崔艷，姜成.應用多思單元的離子色譜法測定降水中六種陽離子[J].中國環境管理干部學院學報，2014，24(4)：69-73.

[3]付國妮，崔海成.離子色譜同時測定礦物質水中無機陰離子研究[J].安徽科技學院學報，2011，25(5)：52-55.

[4]韓照詳，王超，馬紅超.飲用水中多種無機陰離子的離子色譜測定法[J].環境與健康雜志，2008，25(9)：813-815.

[5]國家環境保護總局.HJ/T165—2004酸沉降監測技術規范[s].北京：中國環境出版社，2004.

[6]JJG823-1993離子色譜儀檢定規程[s].