离子色谱法测定入海河口水中的硫酸盐

任朝兴 杨 爽

(广西壮族自治区海洋环境监测中心站，广西 北海 536000)

离子色谱法测定入海河口水中的硫酸盐

任朝兴 杨 爽

(广西壮族自治区海洋环境监测中心站，广西 北海 536000)

建立了离子色谱法测定入海河口水样中硫酸盐的方法。样品经0.45 μm滤膜过滤后稀释进样，线性响应良好，基体干扰小，测定硫酸盐的方法检出限为0.03 mg/L，加标回收率为95.0%～99.5%，精密度为2.0%～2.5%。方法具有方便、快捷、检出限低、精密度和准确度高等优点，可以满足大批量样品的分析。

离子色谱法； 硫酸盐； 入海河口

前言

硫酸及硫酸盐被广泛应用于化工、冶金、电解、印染、造纸、选矿和农药等行业。一般地下水、地表水中均含有硫酸盐。水中硫酸盐含量过高，会对水生植物的新陈代谢产生影响，而且被人体摄入后，会引起腹泻、肠胃炎等疾病。由此监测硫酸盐就显得尤为重要[1-2]。当前测定水中硫酸盐的主要方法有重量法、分光光度法、原子吸收光谱法和离子色谱法[3-6]。入海河口的水质由于会受到海水潮汐的影响，盐度有所增加。针对入海河口的特点，采用离子色谱法测定硫酸盐，效果较好，仍然可以用于大批量样品的分析。

1 实验部分

1.1主要仪器

ICS-900离子色谱仪(美国DIONEX公司，配有自动进样器、电导检测器、抑制器、淋洗液储存罐及操作软件)；色谱柱：阴离子分离柱和阴离子保护柱；微孔滤膜过滤器(配有孔径0.45 μm醋酸纤维或聚乙烯滤膜)或一次性水系微孔滤膜针筒过滤器(孔径0.45 μm)。

1.2主要试剂

硫酸根标准储备溶液(1 000 mg/L，购于环境保护部标准样品研究所)，临用时配制成浓度为100.0 mg/L的标准使用液。硫酸根标准样品(GSB 07-1196-2000，购于环境保护部标准样品研究所)。

淋洗储备溶液：分别称取4.77 g碳酸钠和0.672 g碳酸氢钠(均已在105 ℃烘干2 h，干燥中放冷)，溶解于水中，移入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度线，摇匀，储存于聚乙烯瓶中，在冰箱中保存。此溶液碳酸钠浓度为0.45 mol/L，碳酸氢钠浓度为0.08 mol/L。

淋洗工作溶液：取10 mL淋洗储备溶液置于1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度线，摇匀。此溶液碳酸钠浓度为4.5 mmol/L，碳酸氢钠浓度为0.8 mmol/L。

配制淋洗液所有试剂必须使用优级纯或色谱纯级别的试剂，超纯水或配好的淋洗液在使用前最好用0.45 μm水系滤膜过滤，再超声20 min备用。

1.3样品采集和保存

选取广西某一条入海河流进行采集样品，把在最低潮后0.5、1、2 h时分别采集到的样品设为1#、2#、3#，样品采集后用0.45 μm滤膜过滤后使用聚乙烯样品瓶保存，加入氢氧化钠调节pH>10。

1.4方法原理

采用阴离子交换分离柱分离硫酸根离子，以碳酸钠-碳酸氢钠溶液为淋洗液，用电导检测器进行检测，将样品的色谱峰和标准溶液中的硫酸根离子的色谱峰比较，根据保留时间定性，峰高或峰面积定量。

1.5色谱条件

仪器平衡时间15～20 min；柱温30 ℃；泵流速1.0 mL/min；抑制器电流0.3 A；淋洗液为碳酸钠(4.5 mmol/L)和碳酸氢钠(0.8 mmol/L)混合溶液；定量进样环50 μL。以保留时间定性，峰面积定量。

1.6样品测定

仪器开机后先活化抑制器：从抑制器的“Eluent in”入口处打入5 mL以上的超纯水，放置5 min后开启氧气瓶总开关，分压表调至0.3 MPa左右，淋洗液瓶上的压力表调至42～62 kPa左右。打开稳压电源开关，待稳压电源稳定后，再打开ICS-900、AS-DV及抑制器电源。不要在未开启泵的情况下开启抑制器电流，否则易损坏抑制器。

启动chromeleon工作站，设定好色谱条件自动进样分析。样品分析结束后，用淋洗液冲洗管路约20 min，以清除管路中海水盐度的残留。先关闭外接抑制器电源再关泵，最后关闭各主机电源，气瓶主阀、稳压电源。

分析柱和保护柱若较长时间不用，可用淋洗液保存，但不能用超纯水长时间保存或清洗。

2 结果与讨论

2.1标准曲线的绘制

分别移取硫酸根标准溶液0.20、0.50、1.00、2.00、5.00、8.00、10.00 mL到100 mL容量瓶中，用水定容至刻度线，配制成7个标准浓度分别为0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、8.00、10.0 mg/L的标准工作溶液。按照样品分析的相同条件进行自动进样分析，测定其峰面积(或峰高)，绘制校准曲线(表1)。

表1 硫酸盐的回归方程Table 1 Linear regression equation for sulfate

2.2方法检出限

配制浓度为0.200 mg/L的11个超纯水加标样品，按照样品分析的相同条件进行自动进样分析，结果分别为0.19、0.21、0.19、0.22、0.19、0.20、0.20、0.20、0.22、0.20、0.20 mg/L，标准偏差为0.011 mg/L，查表t(n-1,0.99)=0.276根据公式MDL=t(n-1,0.99)×S[7]，求出硫酸盐方法检出限为0.03 mg/L。

2.3海水盐度的影响

按照实验方法分别对1#、2#、3#样品进行测定，结果见表2。

表2 不同盐度时硫酸盐测定结果Table 2 Results of sulfate for the different salinity

从表2可以看出，盐度越高，说明混入的海水越多，硫酸盐含量也就越高。所以采集入海河口样品，至少在最低潮0.5 h后尽快采样，采样时间不能超过1 h，否则采集到的水样会混有部分海水。

2.4精密度实验

用设定的方法对硫酸盐国家标准样品分别测定6次，检测结果见表3。可以看出，测定的结果均在标准值误差范围内，相对标准偏差为2.0%～2.5%，满足分析要求。

表3 国家标准物质中硫酸盐的测定结果Table 3 Results of sulfate in the national standard samples(n=6) /(mg·L-1)

2.5加标回收实验

分别对实际水样(由于其硫酸盐含量高，所以稀释至1 000倍)进行低、中、高三种不同浓度加标，加标浓度分别为0.40、2.00、4.00 mg/L。按照样品分析的相同条件进行分析，结果见表4。硫酸盐实际样品加标回收率为95.0%～99.5%。说明该方法的准确度较好。

表4 硫酸盐加标回收率试验结果Table 4 Results of standard addition recovery test of sulfate(n=6) /(mg·L-1)

3 结论

用离子色谱法测定入海河口中的硫酸盐，灵敏度高，检出限低、精密度和准确度均较好，自动化程度高。样品稀释后测定，不仅能防止色谱柱过饱和，水样中的盐度也基本能降到3‰以下，所以不影响分析测定，仍然适合大批量的样品分析。并根据实验结果，对入海河口的采样提出了具体要求。

[1] 冉广芬,马海州.硫酸根分析技术及应用现状[J].盐湖研究(JournalofSaltResearch),2009,17(4):58-62.

[2] 谭倩,陈秀杰,余涛.离子色谱法和铬酸钡分光光度法测定水中硫酸盐的比较[J].环境卫生学杂志(JournalofEnvironmentalHygiene),2014, 4(6):603-606.

[3] 彭刚华,胡正生,米方卓,等.离子色谱法测定水中硫酸盐质量控制指标研究[J].环境科学导刊(EnvironmentalScienceSurvey),2011,30 (4):85-87.

[4] 霍晶.离子色谱法测定水中7中阴离子[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4 (2):8-10.

[5] 曹文军,李靓,张晓林,等.离子色谱法测定饮用和地下水氟化物、溴酸盐、氯化物、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐[J].化学分析计量(ChemicalAnalysisandMeterage),2011,20 (6):48-50.

[6] 戚月花,张淑玲,李先和,万 双.离子色谱法测定胺液中硫酸根含量[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2016,6(2):25-27.

[7] 环境保护部.环境监测分析方法标准制修订技术导则 HJ168—2010[S].北京:中国环境科学出版社,2010.

DeterminationofSulfateinEstuarybyIonChromatography

REN Chaoxing, YANG Shuang

(GuangxiMarineEnvironmentalMonitoringCentre,Beihai,Guangxi536000,China)

A method was established to analyze sulfate in estuary by ion chromatography. The samples were injected after filtration by 0.45 μm membrane and dilution. Good linear responses were obtained with a little matrix inference. The detection limit for sulfate was 0.03 mg/L. The relative recoveries were from 95.0% to 99.5%, with the RSD of 2.0%-2.5%(n=6), respectively. The proposed method is easy, efficient, and provides lower limit of detection. The method is highly accurate and specially suitable for the large quantities of samples.

ion chromatography; sulfate; estuary

10.3969/j.issn.2095-1035.2017.03.005

O657.7+5；TH833

A

2095-1035(2017)03-0016-03

2016-11-24

2016-12-29

任朝兴，男，高级工程师，主要从事环境监测分析研究。E-mail:rcx2006@sina.com

本文引用格式：任朝兴,杨爽. 离子色谱法测定入海河口水中的硫酸盐[J].中国无机分析化学,2017,7(3):16-18. REN Chaoxing,YANG Shuang. Determination of Sulfate in Estuary by Ion Chromatography[J].Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry, 2017,7(3):16-18.