離子色譜法測定大氣降水中陰離子

1、儀器儀表與分析監(jiān)測2003年第3期離子色譜法測定大氣降水中陰離子屠錦河離子色譜法測定大氣降水中陰離子屠錦河(淮安市環(huán)境監(jiān)測中心站江蘇淮安223001)摘要闡述了離子色譜法測定降水中的陰離子的方法,該方法具有檢測限低、準(zhǔn)確度高、精密度好、方便高效的特點(diǎn);是一種實(shí)用、快速的分析方法。中國環(huán)境監(jiān)測總站F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-標(biāo)樣測定值均在給定值范圍內(nèi);淮安市大氣降水樣品測定中,NO3-加標(biāo)回收率在92%108%之間、SO42-加標(biāo)回收率在94%108%之間。關(guān)鍵詞離子色譜法大氣降水陰離子降水中的化學(xué)成份主要有:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+等陽離子和SO42-、

2、NO3-、Cl-、HCO3-等陰離子1。當(dāng)污染空氣的SO2、NOX溶解吸取0150ml、1100ml、1150ml、2100ml、2150ml混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液于5個100ml容量瓶中,分別用去離子水定容至刻度線,該溶液為標(biāo)準(zhǔn)工作系列;淋洗液:稱取1911g碳酸鈉(105烘2h)和1413g碳酸氫鈉(105烘2h),用去離子水溶解,移入1000ml容量瓶,定容至刻度線,經(jīng)0145m微孔濾膜抽真空過濾,貯于聚乙烯塑料瓶,臨用時,用去離子水稀釋100倍,脫氣后使用。112色譜條件于降水中生成硫酸、硝酸時,其pH值如果低于516稱為酸沉降,又叫酸雨。由于酸雨對所覆蓋的區(qū)域會產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用,加強(qiáng)對降水

3、中Cl-、NO3-、SO42-等陰離子的監(jiān)測分析顯得尤為重要。測定降水中陰離子的國家標(biāo)準(zhǔn)方法有濁度法和分光光度法等2-6,而離子色譜法能同時測定多種陰離子,如F-,Cl-,NO2-,NO3-,SO42-等7,是一種快速、實(shí)用的分離、分析方法8。離子色譜法利用離子交換原理進(jìn)行分離,由抑制柱扣除淋洗液背景電導(dǎo),然后利用電導(dǎo)檢測器測定,根據(jù)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中各陰離子出峰的時間以及峰面積(峰高)可進(jìn)行定性和定量測定各種陰離子。環(huán)境溫度:1535;相對濕度:85%;氮?dú)怃撈繙p壓閥后輸出壓力:015MPa;流動相:1.8×10-3mol/L碳酸鈉1.7×10-3mol/L碳酸氫鈉淋洗液;淋

4、洗液流量:1150ml/min。113樣品預(yù)處理淋洗液和樣品經(jīng)0145m微孔濾膜抽真空過濾,淋洗液脫氣處理;用注射器移取已過濾的樣品溶液,注入離子色譜儀進(jìn)樣口,經(jīng)定量進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入離子色譜儀,進(jìn)樣量為50l。1試驗(yàn)111主要儀器和試劑DX-100T離子色譜儀(DENIOXTECH2COMP),微機(jī)(安裝N2000色譜工作站),超聲波清2結(jié)果與討論211色譜圖出峰順序洗器和抽真空過濾裝置。中國環(huán)境監(jiān)測總站F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-標(biāo)樣;混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液:稱取012210g氟化鈉(105烘2h)、018412g氯化鉀(105烘2h)、011500g亞硝酸鈉(干燥器中干燥24h)、01

5、6524g硝酸鉀(干燥器中干燥24h)、118140g硫酸鉀(105烘2h),用去離子水溶解,移入1000ml容量瓶,定容至刻度線,則混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液中各陰離子濃度分別為F-(100mg/L)、Cl-(400mg/L)、NO2-(100mg/L)、NO3-(400mg/L)、SO42-(1000mg/L)1;混合標(biāo)準(zhǔn)工作液:分別五種陰離子于不同保留時間下相繼出峰,分離很好,出峰順序?yàn)?F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-。212檢測限和精密度試驗(yàn)以Cl-為例進(jìn)行方法檢測限和精密度試驗(yàn)。21211檢測限測定配制一較低濃度KCl溶液,進(jìn)樣4次。據(jù)公式計(jì)算檢測限:2×躁聲峰高

6、5;Cl-濃度/Cl-峰高。1次:2×300×013060/6500=0103mg/L2次:2×300×012971/5800=0103mg/L27© 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.儀器儀表與分析監(jiān)測2003年第3期離子色譜法測定大氣降水中陰離子屠錦河3次:2×300×013013/6000=0103mg/L4次:2×300×012962/6200=0103mg/L21212精密度試驗(yàn)用210m

7、g/LKCl溶液進(jìn)樣10次,峰面積見表由計(jì)算結(jié)果可知:該方法測定Cl-的檢測限為1。0103mg/L。表1精密度試驗(yàn)1次614406132次3次4次5次6次7次8次9次10次計(jì)算:均值x=63136413213標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、檢測限和標(biāo)樣測定標(biāo)準(zhǔn)偏差s=23765149采用N2000色譜工作站中外標(biāo)法,用峰面積和g)進(jìn)行回歸分析,回歸方程、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差=s/x×100%=3176%。陰離子含量(檢測限和由上述試驗(yàn)可知:該方法測定Cl-具有較低檢標(biāo)樣測定結(jié)果如表2所示:測限和較好的精密度。表2回歸方程、檢測限和標(biāo)樣測定結(jié)果測定離子F-Cl-NO2-NO3-SO42-回歸曲線方程Y=113

8、0×10-6X+010176Y=1178×10-6X+010156Y=3122×10-6X+010307Y=3141×10-6X+01260Y=2145×10-6X+01777相關(guān)系數(shù)檢測限(mg/L)標(biāo)樣測定濃度值(mg/L)標(biāo)樣給定值(mg/L)01404±01020100±301113±010051120±01047418±2用去離子水配制混合標(biāo)準(zhǔn)工作液時,譜圖中F-給定值范圍內(nèi),該方法有較高的準(zhǔn)確性。峰前面附近存在水負(fù)峰,影響了F-峰的積分,導(dǎo)致214降水樣品中NO3-和SO42-的測定

9、F-標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的線性關(guān)系不好,用淋洗液代替去用離子色譜法對淮安市半年中降水樣品進(jìn)行離子水配制混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,可去除負(fù)峰,消除對NO3-和SO42-分析,測定結(jié)果見表3:F-的影響。由測定結(jié)果可知:標(biāo)樣測定濃度值均在表3降水樣品分析結(jié)果降水日期測點(diǎn)代碼401403降水類型雨雪雨雨雨NO3-加標(biāo)量NO3-加標(biāo)(mg/L)回收率(%)SO42-濃度SO42-加標(biāo)量SO42-加標(biāo)降水樣品中NO3-濃度在01107160mg/L之間、加標(biāo)回收率在92%108%之間;SO42-濃度在21922819mg/L之間、加標(biāo)回收率在94%108%之間。28離子色譜法測定降水中的陰離子,具有檢測限低、準(zhǔn)確度高、精

10、密度好、方便高效的特點(diǎn);是一種實(shí)用、快速的分析方法。(下轉(zhuǎn)第32頁)© 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.儀器儀表與分析監(jiān)測2003年第3期石墨爐原子吸收光譜法測定廢氣散源中的錫陳謙11312樣品的處理及測定214方法的精密度取樣品過氯乙烯濾膜剪碎,放入錐型瓶中,加入硝酸5ml和硫酸015ml,浸泡過夜。然后放在電熱板上加熱至微沸,近干時再次加入濃硝酸5ml,潤濕殘?jiān)?蒸干至不再冒煙,停止加熱,稍冷,然后用水反復(fù)洗滌,用中速定量濾紙過濾,將濾液定容到50ml容量瓶中,按石墨爐法

11、的測定條件進(jìn)行測定。由于濾膜的全程序空白值的波動比水質(zhì)分析中的全程序空白值的波動大,因而使得該方法的精密度也比水質(zhì)分析中的精密度要稍差。散源的精密度試驗(yàn)相對要難操作一些,我們以源強(qiáng)較大的廠家作為對象,適當(dāng)延長采樣時間,采樣后的濾膜在實(shí)驗(yàn)室分成等樣的6份,分別按前述方法進(jìn)行消解、定容和測試。錫為010694mg/Nm3樣品的RSD為715%。215方法的準(zhǔn)確度對某廠的散源樣品進(jìn)行直接法和標(biāo)準(zhǔn)加入法的對比試驗(yàn),結(jié)果見表3。表3散源樣品對比測定mg/Nm3樣品12342結(jié)果與討論211標(biāo)準(zhǔn)曲線石墨爐原子吸收光度法錫的曲線范圍為010050100g/L。在上述濃度范圍內(nèi)進(jìn)行非線性曲線擬合,曲線見表2。

12、表2錫的標(biāo)準(zhǔn)系列編號12456鎘直接法加標(biāo)法經(jīng)非線性回歸,該曲線斜率為010150,相關(guān)系數(shù)為019957。212干擾試驗(yàn)石墨爐法測定錫時,當(dāng)介質(zhì)濃度(HNO3)5%時基本無干擾,介質(zhì)中含有HCl達(dá)10%以上,則完全抑制錫信號,硫酸降低信號并產(chǎn)生嚴(yán)重的散射信號。錫以硝酸鎂作為基體改進(jìn)劑,用D2燈扣背景,以減少其背景的影響。213空白試驗(yàn)由表3可見,直接法和標(biāo)準(zhǔn)加入法的測試結(jié)果基本一致。216方法檢出限以試劑空白值的3倍標(biāo)準(zhǔn)差(n=12)作為檢出限。石墨爐法采樣量為12m3,錫的檢出限為4117mg/Nm3。參考文獻(xiàn)1孫漢文著1原子吸收光譜分析技術(shù)1中國科學(xué)技術(shù)出版社,1992,2112威爾茨西

13、德著1原子吸收光譜法1地質(zhì)出版社,1985,3183783國家環(huán)保局編1空氣和廢氣監(jiān)測分析方法1中過氯乙烯濾膜中均含有金屬雜質(zhì),所以每次分析均做兩次以上的全程序空白實(shí)驗(yàn)。不同牌號、不同批號的濾膜中的金屬含量也不同。從近年來所做的近十批樣品的分析看,空白濾膜的全程序空白值均在pg級水平上。國環(huán)境科學(xué)出版社,1990,2040,327345413(上接第28頁)參考文獻(xiàn)1國家環(huán)保局1空氣和廢氣監(jiān)測分析方法M15GB1358019-921大氣降水中氯化物的測定,硫第一版,北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社.19902GB1358016-921大氣降水中硫酸鹽的測定,硫酸鋇濁度法S3GB1358017-921大氣降水中亞硝酸鹽的測定,N-(1-萘基)-乙二胺光度法S4GB1358018-921大氣降水中硝酸鹽的測定,紫氰酸汞高鐵分光光度法S6GB1358011