离子色谱法测定降水中四种阴离子

黄玲玲林加成

（1洞头县环境监测站浙江洞头 325700 2浙江中蓝环境科技有限公司 浙江温州 325000）

离子色谱法测定降水中四种阴离子

黄玲玲1林加成2

（1洞头县环境监测站浙江洞头 325700 2浙江中蓝环境科技有限公司 浙江温州 325000）

离子色谱法是分析无机阴离子的一种最有效的方法之一，已广范应用到环境、医学和食品等领域。本文建立了以离子色谱法测定降水中F-、Cl-、NO3-、SO42-四种阴离子的方法。样品过滤后，采用ICS-900型离子色谱仪测试降水中的四种阴离子含量。四种阴离子线性良好r＞0.999；相对标准偏差小于3%；加标回收率为96.8%～105.6%。该方法操作简单，分离度及加标回收率高，可同时测定降雨中四种不同浓度的阴离子。

离子色谱法；降水；阴离子

大气污染日益严峻，酸雨污染日益突出，酸雨覆盖面积已占国土面积的40%以上，我国已成为继欧洲、北美之后的世界第三大重酸雨区[1]。研究表明，对降水进行严格的监测能为防治大气污染提供良好的理论依据。降水中阴离子的监测主要包括F-、Cl-、NO3-、SO42-这四种离子，以往阴离子的监测主要以分光光方法、离子选择电极法、容量法为主，需单独分析，操作繁琐，既耗物力又耗人力，而离子色谱法可以一次性快速、简单、准确的对F-、Cl-、NO3-、SO42-这四种离子进行定性定量分析[2-4]。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

仪器设备：ICS-900型离子色谱仪；ASRS300-4MM抑制器；PEEK双柱塞串联泵；DS5型检测稳定器；AS18离子色谱柱；数据处理系统(Chromeleon工作站)；RFC30试剂控制器；KOH淋洗液发生器；0.45μm微孔滤膜；0.22μm微孔滤膜过滤头。

试剂：多元素标准溶液：F-，Cl-，NO3-，SO42-混合离子标准溶液，浓度为100.00μg·mL-1(国家有色金属及电子材料分析测试中心)；F-，Cl-，NO3-，SO42-混合离子标准样品（环境保护部标准样品研究所）；实验用水为纯水仪制备的超纯水。

1.2 分析条件

离子色谱设定淋洗液浓度为30.00mmol；淋洗液流速为1mL· min-1；进样量为10μL；操作温度25℃。

1.3 操作步骤

前处理：选用1ml注射器经行样品注射，降水在进样前通过0.45μm微孔滤膜真空抽滤，再通过0.22μm微孔滤膜过滤头后进行定性定量分析；混合离子标准样品及标准使用液直接通过0.22μm微孔滤膜过滤头进行定性定量分析。

标准曲线：取混合离子标准溶液，用超纯水逐级配置成浓度为0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg/L的混合标准使用液注入离子色谱仪进行定量测定。

2 结果与讨论

2.1 定性分析

取混合标准使用液进行检测，测其离子色谱图显示各离子分离效果很好。在最佳的实验条件下，样品注射后，12分钟内可以完成1个样品中F-，Cl-，NO3-，SO42-四种阴离子的分离与测定，以保留时间作为定性依据，从左到右出峰时间分别为F-3.27min，Cl-4.57 min，SO42-6.44 min，NO3-9.63 min。

2.2 标准曲线

各取0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg/L的F-，Cl-，NO3-，SO42-混合标准使用液1ml，注入离子色谱仪进行定量测定。以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制作标准曲线，结果表明：各阴离子线性关系良好,能够满足对水样测定的要求[5]。结果如下：F-，线性方程为：Y=0.168X-0.005，相关系数为0.9999；Cl-，线性方程为：Y= 0.102X-0.013，相关系数为 0.9998；NO3-，线性方程为：Y= 0.052X-0.010，相关系数为 0.9995；SO42-，线性方程为：Y= 0.076X-0.012，相关系数为0.9997。

2.3 方法验证

2.3.1 准确度及精密度

以F-，Cl-，NO3-，SO42-混合离子标准样品进行3次进样取平均值，对比标准值及检测结果验证方法准确度，其中，F-的测试均值为0.425 mg/L,标准值为0.419±0.027 mg/L，绝对误差为0.006 mg/L，相对误差为1.4%；Cl-的测试均值为0.675 mg/L,标准值为0.650±0.031 mg/L，绝对误差为0.025 mg/L，相对误差为3.8%；NO3-的测试均值为2.44 mg/L,标准值为2.46±0.12 mg/L，绝对误差为-0.02 mg/L，相对误差为-0.8%；SO42-的测试均值为6.61 mg/L,标准值为6.80±0.33 mg/L，绝对误差为-0.19 mg/L，相对误差为-2.8%。

选用2.0mg/L标准使用液重复进样10次，通过样品量计算各阴离子的相对标准偏差验证方法精密度，F-，Cl-，NO3-，SO42-四种阴离子的标准偏差分别为0.0312，0.0523，0.0335，0.0243,相对标准偏差分别为1.55%,2.64%,1.67%,1.23%。

由此可见混合离子标准样品测试值均在要求范围内。各阴离子相对标准偏差均小于3%，相对标准偏差低，满足测定要求[5]。说明试验测定具有良好的准确性及精密度。

2.3.2 检出限

提高记录仪器灵敏度到有明显的噪声，选取时候的检测离子浓度进样测定其高峰，待测离子的最小检出浓度可按Cmin=CS (2HN/H)公式计算[6]。仪器基线噪声为0.0025μs,则各离子的最小检出浓度分别为 F-0.003mg/L，Cl-0.006mg/L，SO42-0.012mg/L和NO3-0.025mg/L。

2.3.3 加标回收实验

取降水样品添加浓度分别为0.5 mg/L、1 mg/L的标准使用液进行3次进样，取平均值计算回收率，测定结果。由结果可得出，各离子平均回收率在96.8%～105.6%，满足85%～115%的要求[5]；

2.4 降水样品测定

取降水样品进样测定，结果显示4种阴离子分离完全，且其他干扰峰未对待分析离子产生影响。可见该方法实际应用良好，非常适用于降水中F-，Cl-，NO3-，SO42-四种阴离子的测定。

3 结语

运用离子色谱法可在进样后12 min内一次性完成降水中F-，Cl-，NO3-，SO42-四种阴离子的定量检测，操作简单，大大提高了工作效率，且四种阴离子线性良好r＞0.999，相对标准偏差小于3%，分离度高加标回收率稳定，能满足实际测定要求，因此该方法适用于降水中F-，Cl-，NO3-，SO42-四种阴离子的检测。

[1]葛于，兵朱鹏，孙达云.我国南方酸雨的分布与成因分析[J].科技向导，2014，27(10)：54-55.

[2]崔艳，姜成.应用多思单元的离子色谱法测定降水中六种阳离子[J].中国环境管理干部学院学报，2014，24(4)：69-73.

[3]付国妮，崔海成.离子色谱同时测定矿物质水中无机阴离子研究[J].安徽科技学院学报，2011，25(5)：52-55.

[4]韩照详，王超，马红超.饮用水中多种无机阴离子的离子色谱测定法[J].环境与健康杂志，2008，25(9)：813-815.

[5]国家环境保护总局.HJ/T165—2004酸沉降监测技术规范[s].北京：中国环境出版社，2004.

[6]JJG823-1993离子色谱仪检定规程[s].