离子色谱法测定土壤中的有效氟

王斌堂，王 琳

（核工业二一六大队，新疆 乌鲁木齐 830011）

自然界中广泛存在着各类元素，而氟作为活泼性最高的一个元素，是人体及动物必需的微量元素。当前，在测定土壤中的氟含量时，通常都是以化学比色法及离子选择电极等方法为主。离子色谱技术能同时对多种常规阴离子进行检测，方法简单、操作方便，具有较高的灵敏度。本文采用离子色谱仪、电导检测器等，对土壤中氟离子进行测定，效果较佳。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：ELGA uLTRA GENETIc型超纯水机；813型自动进样器、配MSNⅡ抑制器的Metrohm 861型离子色谱仪。

试剂：水中氟溶液标准物GBW（E）080549，标准值1000μg/ml；土壤标准样品，土壤成份分析标准物质GBw074ll(氟含量参考值624±75μg/g)；GBw07410(氟含量参考值438±44μg/g)；GBw07409(氟含量参考值215±29μg/g)。

1.2 色谱条件

色谱柱：Metrosep supp4／5 Guard保护柱，Metrosep A Supp 5-250阴离子分析柱；流动相：3.2mmol/L Na2CO3，1.0mmol/L NaHCO3，流速0.7ml/min。

1.3 样品制备

精确称量0.5g土壤试样（过120目），并转移至50ml的镍坩锅内，随后加入NaOH固体4.0g（±0.1g），马弗炉内，在温度达到350℃后，维持温度10min不变，充分溶解NaOH，将其充分混合试样后升温至500℃，持续30min灼烧，冷却后样品内加入10ml沸水，溶解[1]。少量、多次冲洗后将样品及冲洗液转移至容量瓶（100ml）内，定容并放置36h后，收集上清液，在过滤后待测。同时做空白样。

1.4 标准曲线制备

在6个100ml容量瓶内分别添加氟离子标准使用溶液（10μg/ml）1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml、20.0ml、40.0ml，添加超纯水稀释至100ml，得到标准溶液，用离子色谱进行测定。

1.5 样品测定

量取样品20ml，添加732型强酸性阳离子交换树脂2.3g，静置至上清液pH值在7～9之间时，取上清液，采用离子色谱仪进行分析，以样品色谱峰具体面积为根据，对其含量进行计算。

2 结果

2.1 标准曲线及检出限

将配置好的标准溶液在选定色谱条件下展开分析，绘制标准曲线，横坐标采用氟浓度，纵坐标采用峰面积[2]。试验表明，氟浓度与峰面积之间的线性关系良好，回归方程为y =20.07444x -4.22204，x -氟化物浓度（μg/L），y-峰面积，相关系数0.9996。经计算后得知，氟的检出限在0.006mg/L，精确称量样品0.5g并定容至100mL后，经计算得知土壤中氟的检出限在1.2mg/kg。

2.2 方法精密度、准确度及加标回收率

重复对标准样品加氟标样与标准样品(GBW07409)进行测定，下表1为测量结果。标准样品测定结果并未超出参考值范围（215±29μg/g），经测定结果的计算得知，相对标准偏差为2.36%～4.70%，加标回收率为83.5%～94.5%。

表1 加标回收率试验结果

2.3 实际土壤样品分析

以上述分析法为根据，测定土壤样品。以下列公式对氟含量进行计算，下表2为具体测定结果。

式中，ω（F）指的是土壤样品中有效氟含量（mg/kg）；ρ（F）指的是氟离子质量浓度（mg/L）；V指的是样品溶液总体积（mL）；m指的是土壤样品质量（g）。

表2 土壤样品中有效氟含量

3 讨论

对氟的熔出造成影响的因素主要有NaOH用量、温度与时间。下图1显示的是土壤氟熔出受NaOH量的影响。当NaOH量较小时，样品无法完全熔融；当NaOH过量时，样品会有溢出；当NaOH量约为样品量6倍～12倍时，可浸熔出样品内的氟[3]。

下图2中显示出在测定氟时，温度能造成极大的影响。提高温度会明显提高样品中氟的浸出率。当温度超出400℃时，NaOH完全熔融，可完全熔出样品中的氟。

图1 NaOH 用量与土壤氟熔出量关系

图2 熔融温度与土壤氟熔出量关系

4 结语

采用离子色谱法，在Metrosep supp4／5 Guard保护柱，Metrosep A Supp 5-250阴离子分析柱的辅助下，对预处理后的土壤有效氟进行测定，操作简单、方便，具有较高的精密度，不会对环境造成影响，对土壤中有效氟的测定十分准确、灵敏、快速。

[1]刘彬,王霞.土壤中氟离子的测定方法对比[J].广东化工，2017，44(13)：256-258.

[2]刘海艳，李跃鹏，姚志宏，等.离子色谱技术在土壤离子监测中的应用[J].安徽农业科学，2016，v.44;No.508(3)：166-168.

[3]周晓红,戚荣平，孟琪，等.快速溶剂萃取-离子色谱法测定土壤中的6种阴离子[J].浙江预防医学，2015(7)：754-756.