离子色谱法测定过氧化氢中硝酸盐含量

梁 媛，王 宏

（1.中海油天津化工研究设计院有限公司，国家无机盐产品质量监督检验中心，天津300131；2.天津正达科技有限责任公司）

化工分析与标准化

离子色谱法测定过氧化氢中硝酸盐含量

梁 媛1，王 宏2

（1.中海油天津化工研究设计院有限公司，国家无机盐产品质量监督检验中心，天津300131；2.天津正达科技有限责任公司）

介绍了一种不引入任何杂质、快速地检测过氧化氢中硝酸盐含量的方法。即采用IonPac AS12A色谱柱，以碳酸钠-碳酸氢钠为淋洗液，样品不进行前处理直接稀释10～20倍进样测定。讨论了此类型色谱柱的特点、样品的稀释倍数。结果表明，硝酸盐在质量浓度为0～4.00mg/L范围内线性良好，相关系数为0.999 8，方法检出限为0.04mg/L，样品测定结果相对标准偏差小于2%，加标回收率为97%～103%。

过氧化氢；离子色谱；硝酸盐；色谱柱；回收率

过氧化氢俗称双氧水，一般情况下分解成水和氧气，对环境无毒无害，是一种环保化学品。正因为其具有特殊的化学性质，因而广泛应用于食品、电子、电镀、化工、医药、纺织、环境保护和分析测试等方面，因此对检测过氧化氢中杂质含量的指标要求越来越高。分光光度法［1］和离子选择电极法［2］检测过氧化氢中硝酸盐含量在某些领域已不能满足其技术要求，而新修订的GB/T 1616—2014《工业过氧化氢》中对硝酸根含量的测定就增加了离子色谱法，并且是仲裁方法。离子色谱法具有快速、灵敏、选择性好和同时测定多组分的优点，可以测定很多目前难以用其他方法测定的离子，尤其是阴离子。但是国标中的方法写得很简单，没有给出色谱柱型号和淋洗液类型等仪器参数，也没有称量试样质量等参数，实验人员按其方法做遇到很多问题。笔者通过实验详细讨论了离子色谱法测定过氧化氢中硝酸盐含量的方法，并且找到了一种不需要试样前处理、最少引入杂质并且样品中各阴离子分离度很好的快速测定方法。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

仪器：戴安公司ICS-1500离子色谱仪；IonPac AS12A阴离子交换色谱柱；电导检测器；ASRS-4mm自动再生抑制器；Milli-Q超纯水系统（超纯水电阻率为18.2МΩ·cm）；0.45μm微孔过滤膜。

试剂：质量浓度为1 000mg/L的硝酸盐标准溶液，试验用标准溶液质量浓度为100mg/L。

1.2 色谱条件

淋洗液为碳酸钠（2.70 mmol/L）与碳酸氢钠（0.30mmol/L）的混合溶液；设定流速为1.00mL/min；定量进样环为200μL；抑制器电流为17mA。

1.3 实验原理及方法

早在20世纪90年代，Kerth等［3］就提出了一种离子色谱法测定浓过氧化氢中痕量阴离子的方法。经过对色谱柱填料和抑制器类型的研究和选择，找到了一种色谱柱和与之相匹配的电离抑制器。此色谱系统实现了过氧化氢样品不用进行前处理，直接稀释进样测试的方法。

IonPac AS12A色谱柱填料是有机聚合物基质，其优点是有机聚合物离子交换剂在很宽的pH范围（pH=0～14）稳定，可用强酸和强碱作为淋洗液［4］。过氧化氢样品虽然有较强的酸性，但鉴于色谱柱填料的材料性质，直接稀释进样不会对色谱柱产生损坏。此色谱柱系统采用电离抑制器，过氧化氢在此系统中不会产生分解，不影响基线也不产生双峰、乱峰等现象，故不用分解过氧化氢样品，可稀释样品直接进样进行分析，可有效地避免加碳酸钠等碱性物质分解样品过程中带来的污染，还大大加快了分析测试时间。

1.4 样品稀释倍数讨论

GB/T 1616—2014《工业过氧化氢》中要求硝酸盐含量指标不大于0.02%（质量分数），一般过氧化氢样品中硝酸盐质量分数都在0.001%～0.005%之间。过氧化氢样品中含有大量的磷酸根，与硝酸根出峰时间很相近。如果过氧化氢样品稀释倍数太小、浓度太高，硝酸根和磷酸根的峰就分离不好，所以要将过氧化氢样品稀释10倍以上再进行检测。过氧化氢有强的腐蚀性和氧化性，稀释样品进样也可起到保护色谱柱的作用。如果样品稀释倍数太大，硝酸根含量太少，会造成峰面积太小或者出现低于检出限的情况，实验结果偏差会较大。若样品中硝酸盐含量很高，可进行逐级稀释，一般样品推荐稀释10或20倍进样。

2 结果及加标回收实验

2.1 标准曲线绘制

作硝酸盐标准溶液曲线：移取质量浓度为100mg/L的硝酸盐标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00mL于100mL容量瓶中并稀释到刻度；所制标准溶液曲线的质量浓度分别为 0.00、0.50、1.00、2.00、4.00mg/L，绘制曲线方程。此方法硝酸盐质量浓度范围为0～4.00mg/L，相关系数达到0.999 8。

2.2 方法检出限计算

取质量浓度为0.50mg/L的标准溶液连续做10次实验，其结果分别为0.488、0.492、0.485、0.505、0.511、0.492、0.513、0.486、0.482、0.508mg/L，得出的测试结果的标准偏差为0.012mg/L。方法检出限公式为ρL=kiSiρ/X。式中：ρL为方法的检出限；ki为置信因子，一般取3；Si为样品测量读数的标准偏差；ρ为样品含量值；X为样品测量读数平均值。此方法检出限为0.04mg/L。工作曲线的回归分析见表1。

表1 工作曲线的回归分析

2.3 样品测定及精密度实验

测定2个过氧化氢样品中无机阴离子的含量。各取10.00 g过氧化氢试样于100mL容量瓶中并稀释至刻度，经过0.45μm微孔滤膜过滤，然后进行离子色谱测试。样品色谱图见图1，测试结果见表2。

图1 过氧化氢样品无机阴离子色谱图

从图1a可以看出，NO3-出峰时间为9.100min、PO43-出峰时间为10.460min。从图1b可以看出，NO3-出峰时间为9.093min、PO43-出峰时间为10.003min。由图1可以看出，过氧化氢样品虽然没有经过前处理直接稀释进样，但各离子分离效果很好，基线平滑，且没有双峰、乱峰出现。此方法得到理想的色谱图。

表2 过氧化氢样品无机阴离子分析结果（n=5）

从表2可以看出，a样品相对标准偏差为1.20%，b样品相对标准偏差为0.75%，均小于2%，测试结果精密度很好。

2.4 加标回收实验

对2个过氧化氢样品进行加标回收实验，结果见表3。由表3可以看出，2个样品分别加入不同质量浓度的标准溶液，测得的加标回收率均在97%～103%之间。

表3 回收率实验（n=5）

3 讨论

GB/T 1616—2014《工业过氧化氢》对硝酸盐测定方法，只提到样品要在碱性条件下测试，参考分光光度法样品前处理方法。即在样品中加质量浓度为30 g/L碳酸钠溶液1mL，加入铂金丝在沸水浴蒸发至干，再加少量水蒸发至干，以保证分解完全，再将分解完全试样定容至100mL容量瓶中进行测试。笔者介绍了采用IonPac AS12A色谱柱测定过氧化氢中硝酸盐含量，其特点是样品不用前处理直接稀释测定，方便快捷，避免了加入其他试剂带来的污染。而且此方法实验结果相对标准偏差均小于2%、加标回收率在97%～103%之间，得到了满意的分析结果。

［1］ GB/T 1616—2014 工业过氧化氢［S］.

［2］ 李敬源，卢丽霞，李凤玲，等.离子选择电极法测定过氧化氢中的硝酸盐含量［J］.广州化学，2007，35（3）：61-63.

［3］ Kerth J，Jensen D.Determinationsof traceanions in hydrogen peroxide［J］.J.Chromatogr.A，1995，706：191-198.

［4］ 牟世芬，刘克纳，丁晓静.离子色谱方法及应用［M］.2版.北京：化学工业出版社，2005.

联系方式：63524389@qq.com

Determ ination ofnitrate in hydrogen peroxide ion by ion chromatography

Liang Yuan1，Wang Hong2
（1.China NationalCenter forQuality Supervision and Testof Inorganic Products，CenerTech Tianjin ChemicalResearch and Design Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300131，China；2.Tianjin Zhengda Scienceand Technology Co.，Ltd.）

The ion chromatographywas themost rapidlymethod fordetecting the contentofnitrate in hydrogen peroxideby diluting the sample from 10 to 20 timeswithoutany pretreatments.Analytical column：IonPac AS12A；Eluent：Na2CO3-NaHCO3. The linear range of the nitrate was at0～4.00mg/Lwith correlation coefficientof 0.999 8，the detection limitof thismethod was0.04mg/L，the relative standard deviation and recovery ofnitratewere less than 2.00%and 97%～103%，respectively.

hydrogen peroxide；ion chromatography；nitrate；chromatographic column；recovery

TQ123.6

A

1006-4990（2016）12-0078-03

2016-06-22

梁媛（1983— ），女，大学本科，工程师，研究方向为无机盐产品仪器分析。