杨雪琴
(广元市环保局环境监测中心站 四川广元 628000)
用离子色谱法测量降水中的阴离子被较早纳入国家标准分析方法,而对降水中阳离子的测定方法一直采用原子吸收分光光度法。本文介绍了离子色谱法测量降水中的K+、Na+、NH4+的测定方法。
仪器选用具有分离柱与保护柱的DIONEX ICS-900型离子色谱仪;723分光光度计;WYX-406型原子吸收分光光度计。以氢氧化钾淋洗液、250mg/L钾标液、250mg/L钠标液、500mg/L铵标液、主要样品试剂采用相应剂量的就是酸钾溶液(0.2mol/L)和硝酸溶液(1mol/L),实验用水主要采用二次蒸馏水。
第一步:使用微孔滤膜将降水样品中的雨水尘埃颗粒物及其他微生物除去,并保存在聚乙烯瓶中。
第二步:选择色谱条件,氢氧化钾淋洗液流量为1.0mL/min。第三步:采用离子色谱仪分别测出钾标液、钠标液与铵标液中各离子的保留时间并对样品进行定性分析。
第四步:用峰面积对浓度、检出量绘制标准曲线,并在标准曲线上得出相应浓度;进样量为25uL,相关检测标准根据实验测定,具体标准为钾0.2mg/L、钠0.01mg/L、铵0.04mg/L。
第五步:采用自动发生器配置的淋洗液,其中硝酸的浓度、分离效果等均根据样品和具体测定来选择。在20℃~60℃的温度范围内,对标准溶液的保留值和峰面积等进行测定,测定温度间隔为5℃,并对之外波长进行分析。
用离子色谱法测定钾、钠、铵精密度结果为精度分别为6.2×10-3,4.2×10-3,1.6×10-2。 密度分别为 5.9×10-3,4.0×10-3,1.5×10-2。 钾、钠、铵测定值分别为 0.236mg/L,0.169mg/L,0.998mg/L。
以离子色谱法测定钾离子得到一组测定值为1.05,1.04,0.95,1.02,1.01,0.98,单位为 mg/L,由计量资料检验得出,测定值与标准值1.00无明显差异;测定钠离子得到一组测定值为 0.96,1.03,0.97,0.98,0.94,0.99, 单位为 mg/L, 由 T 检验得出,测定值与标准值1.00无明显差异;测定铵离子得到一组测定值为 1.88,1.97,2.02,1.89,1.95,1.87, 单位为 mg/L, 由 T 检验得出,测定值与标准值2.00无明显差异。
结果显示,采用离子色谱法测定降水中钾、钠、铵离子的精密度较好,且具有较高的准确度。
采用原子吸收分光光度法对同一样品进行测定,离子色谱法测得 K+获得一组测定值 0.381,0.377,0.384,0.381,0.384,0.375, 单位(mg/L),原子吸收分光光度法测得K+获得一组测定值为0.379,0.379,0.381,0.376,0.375,0.375,单位(mg/L);离子色谱法测得Na+的测定值为 0.707,0.705,0.706,0.701,0.704,0.702, 单位(mg/L),原子吸收分光光度法测得Na+的测定值为0.705,0.701,0.709,0.700,0.707,0.701,单位(mg/L);离子色谱法测得 NH4+的测定值为 2.00,1.97,1.99,1.98,2.01,2.02,单位(mg/L),原子吸收分光光度法测得 NH4+的测定值为 2.01,1.98,2.00,2.01,1.96,1.99,单位(mg/L)。
在目前大气颗粒污染严重的环境下,尤其长时间不下雨后的第一场降水样品较为浑浊,采用原子吸收分光光度法测定铵离子时,需要对样品进行处理。经过处理、分析pH等工序需使用200mL~300mL样品,导致进行正式测定时样品量不充足。采用离子色谱法则可省下100mL样品,有效解决样品不足的问题。此外,离子色谱法不需要使用汞盐,且只需将样品过滤就行,使测定更安全简便。
通常情况下,地下水、污水等样品中钾、钠、铵浓度一般相差10倍以上或几十倍。尤其以钠含量浓度较高,容易导致色谱柱中毒,测定有一定难度。普通降水中的钾、钠、铵浓度较低,处于0或几毫升之间,三者所含数量级在同一水平上,每个样品通过一次出峰便可准确测定。但在夏天极端天气环境下,铵浓度远远超过钾、钠溶液10倍左右。在此情况下,可适当稀释并加入标准溶液的方法确保准确定量。
离子色谱法测定降水中钾、钠、铵离子的精密度与准确度都较高,且具有操作安全便捷的特点。
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