离子色谱法测定降雪中的五种阳离子方法研究

廖楠

摘要：采用离子色谱法对降雪中的5种阳离子进行了测定，试验结果表明：5种阳离子（Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+）的检出限分别为0.003、0.002、0.003、0.003、0.006 mg/L，精密度为0.14%～0.70%，加标回收率为92.8%～110%。检出限较低，精密度和加标回收率均较好，且干扰少、分析时间短、数据准确度高。

关键词：离子色谱； 降雪； 阳离子

1 引言

降雪中的阳离子（Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+）水溶液呈碱性，易致土壤碱化，严重时可导致植被及农作物大量失水甚至死亡。离子色谱作为一种可同时分析多种阳离子的液相色谱方法，具有快速、简便、灵敏度高等特点，现已被广泛应用。

2 试验部分

2.1 仪器及试剂

ICS5000+型离子色谱仪，淋洗液：甲基磺酸（在线发生），分离柱：CS12A（4 mm×250 mm），CS12A保护柱（4 mm×50 mm），抑制型电导检测器，Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+标准使用液，浓度分别为50、10、50、50和250 mg/L。

2.2 试验测定

待采集[2]的降雪样品自然融化后，采用0.45 μm针式滤膜过滤样品，样品中的被测阳离子（Na+、NH+4、K+、Mg2+、Ca2+）随甲烷磺酸淋洗液进入阳离子分离柱，离子交换树脂对样品进行分离，经电导检测器检测。根据色谱峰的相对保留时间定性，峰面积定量。

2.3 色谱条件

柱温：25℃，电导池温度：35℃，淋洗液浓度：20 mol/L，抑制器电流：59 mA，流速：1.0 mL/min，进样体积：25 μL，定量方式：峰面积。

3 结果与讨论

3.1 校准曲线

分别准确移取标准使用液0、1.00、2.00、5.00、10.0、20.0 mL于一组100 mL容量瓶中，用水稀释定容至标线，混匀。配制成不同浓度混合标准系列，见表1。以各离子的质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，繪制标准曲线，见表2。降雪样品的阳离子色谱见图1。

结果表明：阳离子分离效果良好，18 min内可完成5种离子的完全分离。

3.2 检出限和测定下限

按照HJ168-2010[1]的规定，对空白试剂加标样品（0.01 mg/L）进行测定，计算7次平行测定的标准偏差，按照式（1）计算检出限，测定结果见表3；以4倍检出限作为测定下限。

MDL=t（n-1，0.99）×S （1）

式（1）中：MDL为方法检出限；

n为样品的平行测定次数；

t为自由度为n-1，置信度为99%时的t分布（单侧）；

S为n次平行测定的标准偏差。

其中，当自由度为n-1，置信度为99%，当n=7时，t（n-1，0.99）=3.143（表3）。

3.3 精密度试验

选择0.2 mg/L（低浓度）、10.0 mg/L（高浓度）的混合标准溶液平行测定6次，计算相对标准偏差，试验结果表明：该方法精密度为0.14%～0.70%。结果见表4、表5。

3.4 准确度试验

对国家有证标准样品进行了测定，平行测定了6次，测定结果见表6。

3.5 加标回收试验

对降雪的实际样品进行加标回收试验测定，平行测定6次，结果表明，加标回收率为92.8%～110%，准确度良好，测定结果见表7。

4 结论

利用离子色谱法测定了降雪中的5种阳离子，检出限较低，精密度和加标回收率均较好，且干扰少，分析时间短，数据准确度高。

参考文献：

[1]环境保护部.国家环境污染物监测方法标准制修订技术导则：HJ168-2010[S].北京：中国标准出版社，2010.

[2]环境保护部.大气降水中氟、氯、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐的测定 离子色谱法：GB/T 13580.5-92[S].北京：中国标准出版社，1992.