离子色谱法和紫外光度法测定大气降水中硝酸盐的比较研究

张谦栋，李艳，张 聪

（山东省烟台生态环境监测中心，山东 烟台 264000）

1 实验操作部分

1.1 实验原理

离子色谱法的运作原理是离子交换原理，主要是通过抑制柱以及扣除淋洗液的方式来进行背景导电，然后再利用点到检测器来进行测定操作，在实际操作的过程中要注意根据缓和标准溶液中阴离子的含量及保留时间进行定性操作。紫外光度法是利用硝酸根离子在220 nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐氮；同时，溶解的有机物也可以在220 nm波长处吸收，而硝酸盐在275 nm处并没有吸收，通过这种方式可以校正有机物对硝酸盐测定的影响，同时也使得最终的测定结果更加准确[1]。

1.2 所应用到的主要仪器以及物质

仪器：离子色谱仪以及工作站、超纯水系统、氢氧化钾淋洗液自动点解发生器、双光束之外课件分光光度计（TU-1900）。

物质：F-，Cl-，Br-，NO3-等多元素混合标准溶液；F-，Cl-，Br-，NO3-等多元素混合标准样品，并且对其进行编号；盐酸溶液，取10 mL盐酸加入110 mL水，得到盐酸水溶液。

1.3 标准曲线的配制以及测定

运用离子色谱法进行标曲配置，应注意利用100 mg/L的混合标准液来进行配制操作，获得多元素标准溶液，然后将其置于100 mL容量瓶中进行定容，再向其中注入色谱仪，确定其中的峰面积以及工作曲线（如表1所示）。

表1 峰面积以及工作曲线

运用紫外线光度法进行标曲配制的时候，应该注意选取容量相等的比色管7支，一般情况下比色管的容量应为25 mL，在其中加入混合标准溶液，并且注意向各个管中滴加0.1 mL氨磺酸溶液，然后加水进行稀释操作，在进行稀释的过程中应该注意对其进行不断摇匀操作，通过这种方式来保证最终溶液能够被稀释到相应的标准[2]。在对双光束紫外可见分光光度计进行利用的时候，是用其在220 nm以及275 nm处进行波长测定，通过对此种测定方式的运用可以较为准确的得出最终校准曲线的相关参数值。整体来看，此种方法的运用发挥出了较为理想的效果。

2 实验结果分析

2.1 离子色谱法

离子色谱法可以使色谱条件得到有效满足，并且能够确定最终的色谱峰面积为纵坐标，标准溶液的浓度为横坐标，通过这种方式可以绘制出标准的曲线图，在曲线图中能够清晰具体的对硝酸盐浓度范围情况进行展示，我们可以看出硝酸盐含量的浓度范围属于标准值之内，所确定的曲线方程为能够精准反映出峰面积与工作曲线之间的关系，这样一来也使得最终的检测准确性得到了保证。在进行硝酸盐浓度检测的时候，此种方法的应用使得可以实现对最终浓度偏差的确定[3]。同时，离子色谱法的应用在很大程度上保证了精密度以及回收率，在本次试验中所采集的7份样品中，所测定出的数值偏差不超过0.5%其整体精密程度较高。在进行回收测定操作的时候，分别在其中3分样品中添加了标准品，最终所得到的回收率为97.5%～103.1%（如表2所示）。

表2 样品回收率数据表

对于离子色谱法应用之后的洗脱效率来说，要选择符合要求的玻璃纤维滤膜，向其中加入标准溶液，将其放置过液之后，应用分析方法进行测定，最终可以确定其整体洗脱效率为100.3%～102.3%，与现行标准要求相符合。

2.2 紫外光度法

工作人员采用紫外光度法测定大气降水中硝酸盐含量的时候，应该注意对其测定方法进行准确选择。就本次测定工作开展情况来说，利用NO2-在紫外区经行测定操作的时候，可以对紫外区的特征进行明确，并且对一阶导数有重要的干扰作用，可以通过测量220 nm以及275 nm两处波长的方式来实现对现有紫外线发光区的确定，在确定过程中所利用的方法较为便捷，并且能够有效去除其他干扰因素，其属于现阶段所应用的一种新型快速测定方法，在实际运用的过程中发挥出了较为理想的效果。通常情况下，在运用紫外光度法来进行大气水中硝酸盐分布情况进行测量的时候，应该注意对硝酸盐的浓度范围进行确定，并且将其固定在一个标准的范围之内，使得两处波长之间呈线性关系，通过这种方式来实现对样品情况的确定，这也使得最终的样品回收率更高，进而保证了此种方法的实际应用效果。同时，对紫外光度法来说，在对其进行实际运行的时候，此种方法的优势较为明显，主要体现在方法简单，易于操作，在实际操作的过程中并不需要涉及到分离、转化等较为复杂的步骤，这样也更容易保证其整体操作规范性。同时，应用紫外光度法来进行大气降水中硝酸盐浓度以及含量情况进行测量的时候，其优势还体现在操作灵敏度较高，并且具有较为灵活的选择性，在对此种方法进行应用的时候，其对大气降水中硝酸盐浓度的测定是持续性的，最终的测定结果往往具有较高的可参考性。

3 实样测定对比分析

3.1 测定结果对比

采用离子色谱法和紫外光度法测定大气降水中硝酸盐含量，不同点位降水实样测定所得到的硝酸盐含量存在一定差异性。离子色谱法要用带有0.45 μm水系的微孔滤膜针筒过滤器来进行一次性注射操作，实现对降水水样的过滤，有效去除其中的颗粒物以及微生物，保证测定工作的开展更加纯粹。在样品试管中注入规定量的乙烯样品，然后压上瓶盖，将其放入到自动进样器中进行分析，获得最终的测定结果。紫外光度法需要取降水水样放入到比色管中，每个比色管中要加入0.1 mL安磺酸溶液以及1 mL的盐酸溶液，然后用水对其进行稀释，再将其摇匀、测定其吸光度，计算硝酸盐浓度。经过对上述两种测定方法进行对比之后可以发现，两次实验最终所测定出的结果并没有明显差异。

3.2 精准度对比

为了可以更加好的验证离子色谱法与紫外光度法应用在大气降水测定中的实际效果，并且客观反映出实际样品情况以及化学干扰对最终测定结果的影响。本研究取降水样本进行加标回收试验。应用离子色谱法的时候，在样本中加入1.00 mL的混合标准溶液，加标操作之后，其浓度值增加为1.00 mg/L，最终得到验证试验结果[7]。而对于紫外光度法来说，在对其进行应用的时候，要采取样本10 mL，加入3 mL的标准浓度混合液，并向每个试管中加入0.1 mL的氨磺酸溶液以及1 mL的盐酸溶液，加水将其稀释到所需浓度，并且对其进行摇匀操作，在进行吸光度测定操作，当这一系列操作完成之后，要注意对其浓度进行计算。经过对两种方法进行对比之后，两种方法都满足质控范围标准90%～110%的要求。

4 结论

对于本次研究来说，所应用的研究方式相对普遍，并且在实际应用的过程中都发挥出了较为理想的效果，无论是离子色谱法还是紫外光度法都达到了最终的数值测定要求。