分光光度法测定水中硫酸盐的前处理方法研究

贾佳++薛婷++王婷++念娟妮++窦蓓蕾

摘 要：该文对目前测定水中硫酸盐的铬酸钡分光光度法（HJ/T 342-2007）进行了改进，对改进后的方法进行了检出限、精密度和准确度的检验。结果表明：改进后方法的检出限大大降低，为0.3mg/L，测定下限为1.2mg/L；对不同浓度样品多次重复测定得到实验精密度小于5%；用低浓度标准样品进行准确度检验，测定结果合格。

关键词：分光光度法；硫酸盐；浓缩；检出限；测定下限

中图分类号 R123.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）23-22-02

Study on Pretreatment Method of Determination of Sulfate in Water by Spectrophotometric Method

Jia Jia1 et al.

（1Shaanxi Province Environmental Monitoring Center，Xi'an 710054，China）

Abstract：Improving barium chromate spectrophotometry（HJ/T 342-2007），the detection limit，precision and the accuracy of the improved method were studied. The results show that the detection limit of the improved method was 0.3mg/L，reduced greatly and the determination limit was 1.2mg/L. The precision was less than 5% by determining different samples. The accuracy determination results was qualified.

Key words：Spectrophotometricmethod；Sulfate；Concentration；Detection limit；Determination limit

硫酸盐广泛分布于自然界中，其主要来源于岩石土壤中矿物组分的风化和淋溶，大气中二氧化硫氧化，工业活动排放二氧化硫进入雨水中形成酸雨以及化学肥料、生活污水等[1]。水中少量硫酸盐对人体健康无影响，但超过250mg/L时有致泻作用[2]，我国《生活饮用水卫生标准》中规定硫酸盐的限值为250mg/L[3]。

目前常用的检测硫酸盐的方法主要有离子色谱法、铬酸钡分光光度法、重量法、铬酸钡间接原子吸收法。离子色谱法和铬酸钡间接原子吸收法对硬件要求较高，重量法准确度高，但操作较为繁琐，铬酸钡分光光度法准确度和精密度较好，操作简便，因此在分析少量的清洁水样时，大多采用铬酸钡分光光度法[4]。根据国家标准HJ/T342-2007，用铬酸钡分光光度法测定水中硫酸盐的检出限是1mg/L，测定下限是8mg/L，测定浓度范围是8～200mg/L。近年来，我国加强了检测机构对极低浓度样品分析能力的考察，当硬件条件不满足而仅能用分光光度法时，8mg/L的测定下限是不能满足检测需要的。为此，本文对铬酸钡分光光度法（HJ/T342-2007）前处理过程进行了改进，通过对水样加热浓缩来降低方法的检出限和测定下限，从而满足分光光度法对极低浓度样品的检测需要。

1 适用范围

适用于一般地表水、地下水等较清洁水体。

2 方法原理

在酸性溶液中，铬酸钡与硫酸盐生产硫酸钡沉淀，并释放出铬酸根离子。溶液中和后多余的铬酸钡及生成的硫酸钡仍是沉淀状态，经过滤除去沉淀。在碱性条件下，铬酸根离子呈现黄色，测定其吸光度可知硫酸盐含量。

3 仪器、试剂及测定方法

3.1仪器 加热及过滤装置；分光光度计（北京普析TU-1901型紫外可见分光光度计）；比色管（50mL）；锥形瓶（150mL）；烧杯（1L）；不同体积的大肚移液管和刻度移液管。

3.2 试剂 所用试剂均为符合国家标准的分析纯或以上等级试剂；实验用水为符合《分析实验室用水规格和试验方法》（GB/T6682-2008）的去离子水。硫酸盐标准贮备液（以硫酸根离子计）：500mg/L，室温下保存；硫酸盐标准使用液：1.00mg/mL，室温下保存；铬酸钡悬浊液：每5mL铬酸钡悬浊液可以沉淀约48mg硫酸根（SO42-）；（1+1）氨水；盐酸溶液：2.5mol/L。

3.3 测定方法 准确量取一定体积的水样，置于大烧杯中，直接加热至沸腾，浓缩到一定体积，用容量瓶进行定容，摇匀，待测。准确移取适量定容好的水样于150mL锥形瓶中，加水至50mL。向水样中各加入（下转25页）（上接22页）1mL2.5mol/L盐酸溶液，加热煮沸约5min后再加入2.5mL铬酸钡悬浊液，再煮沸约5min。取下冷却，向锥形瓶中逐滴加入（1+1）氨水至呈柠檬黄色，再多加2滴。用慢速定量滤纸过滤，收集滤液于50mL比色管内，用去离子水稀释至标线。在420nm波长下，用10mm比色皿测定吸光度，绘制校准曲线。在8个150mL锥形瓶中，分别加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL硫酸盐标准使用液，加蒸馏水至50mL，进行校准曲线的测定。计算公式如下：

C（SO42-，mg/L）=m×1000×浓缩倍数/V

式中：m：根据校准曲线算出的水样中硫酸盐含量（mg）；V：锥形瓶中取样体积（mL）。

4 结果与分析

4.1 校准曲线 以硫酸盐含量（mg）为横坐标，减空白后吸光度为纵坐标，绘制校准曲线，得到线性回归方程为Y=0.1208X-0.0258，线性相关系数r=0.999 5。

4.2 精密度检验 配制2.00mg/L和10.00mg/L2个不同浓度水样，准确量取500mL于大烧杯中，加热浓缩至50.00mL，按试验方法测定吸光度，计算浓缩前水样中硫酸盐含量。连续测定7次，计算相对标准偏差，结果见表1。

4.3 准确度检验 将低浓度明码质控样进行浓缩后，按照实验方法测定吸光度，计算水中硫酸盐浓度值，结果见表2。由表2可以看出，测定结果均在质控样保证值浓度范围内，测定结果合格。

4.4 检出限和测定下限的确定 根据HJ168-2010环境监测分析方法标准制修订技术导则，当空白试验中未检测出目标物质，应对浓度值为估计方法检出限值2～5倍的样品进行n（n≥7）次平行测定。将硫酸盐标准使用溶液加到空白中配制成浓度为0.5mg/L的混合样品，按照样品分析的同样步骤连续分析7次，计算方法检出限，结果见表3。由表3可知，直接加热浓缩测定硫酸盐方法检出限为0.3mg/L。测定下限一般以4倍检出限值作为测定下限[5]，所以该方法的测定下限为1.2mg/L。

5 结论

本文对现有铬酸钡分光光度法测定水中硫酸盐的前处理方法进行了改进，选择直接加热的方法对水样进行浓缩后再行测定。该方法检出限为0.3mg/L，测定下限为1.2mg/L，大大降低了原方法的检出限和测定下限，能够满足更低浓度样品测定的需要，提高低浓度样品的分析准确性，且方法操作简单，结果稳定，对硬件要求不高，分析成本低。

参考文献

[1]张东，黄兴宇，李成杰.硫和氧同位素示踪黄河及支流河水硫酸盐来源[J].水科学进展，2013，24（3）：418.

[2]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2010.

[3]GB5749-2006，生活饮用水卫生标准[S].

[4]中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册[M].北京：化学工业出版社，2010.

[5]HJ168-2010，环境监测分析方法标准制修订技术导则[S].

（责编：张宏民）