毛细柱离子色谱法测定水中4种阴离子

水中F -、Cl -、NO 3-、SO 42-4种阴离子是环境中常测项目,
并且制定了相应的质量标准或控制标准[1-3]。

4种阴离子常规测定方法有重量法、滴定法、电化学法、离子选择性电极法等。

常规方法分析不同的离子需要不同方法,并且试剂消化量大,分析过程复杂。

离子色谱法因能同时测定多种阴离子并具有简单、快捷、灵敏度和准确性高等优点而常被使用。

本文采用毛细柱离子色谱法测F -、Cl -、NO 3-、SO 42-,效果良好。

1材料与方法
1.1
仪器及试剂
离子色谱仪:毛细柱系统,一次性注射器,0.45μm 针式滤器,H 柱,RP 柱。

KOH 淋洗液(或KOH 在线产生器)。

4种阴离子标准贮备液浓度均为1000mg/L ,配制方法具体如
下。

ρ(F -)=1000mg/L :准确称取2.2100g 氟化钠,溶于水,移入1000mL 容量瓶中,用高纯水稀释至标线,贮存于聚乙烯塑料瓶中,置于冰箱中冷藏;ρ(Cl -)=1000mg/L :准确称取1.6485g 氯化钠,溶于水,移入1000mL 容量瓶中,用高纯水稀释至标线,贮存于聚乙烯塑料瓶中,置于冰箱冷藏;
ρ(SO 42-)=1000mg/L :称取1.4790g 硫酸钠,溶于水,移入1000mL 容量瓶中,用高纯水稀释至标线,贮存于聚乙烯塑料瓶中,置于冰箱中冷藏;ρ(NO 3
-)=1000mg/L :称取1.3710g
硝酸钠,溶于水,移入1000mL 容量瓶中,用高纯水稀释至标线,贮存于聚乙烯塑料瓶中,至于冰箱中冷藏;标准溶液可使用市售的单标标准溶液或混标标准溶液[4-6]。

1.2混合标准曲线的绘制
使用阴离子标准贮备液或市售标准溶液分别配制
F -(5mg/L )、Cl -
(100mg/L )、NO 3
-(100mg/L )、SO 4
2-(100mg/L )标准使用中间液,分别取上述中间液配制成标准系列曲线。

F -浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mg/L ,Cl -
浓度为2、4、10、20、40mg/L ,NO 3-浓度为2、4、10、20、40mg/L ,SO 42-浓度为2、4、
10、20、40mg/L 。

1.3
色谱分析条件
色谱柱:AS19型毛细管分析柱,AG19型毛细管保护柱。

抑制器型号:ACES 。

淋洗液浓度为20.0mmol/L ,每个样品洗脱时间为18min ,淋洗液流速为0.01mL/min ,抑制器电流为7mA 。

2结果与分析
2.1标准曲线回归方程及谱图
按照上述色谱分析条件对标准曲线进行分析测定,得到
4种阴离子标准色谱图(图1),可以看出,毛细柱系统测定4种阴离子离子的分离度较好,峰形也比较完美。

测定标准曲线回归方程见表1。

4种阴离子回归方程相关性较好。

2.2方法检出限(MDL )
按照样品分析的全部步骤,同时处理7个全程空白后进行测定,计算7次平行测定值的标准偏差,按《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(HJ 168—2010)给出的公式计算方法检出限。

计算公式如下:
MDL =t (n-1,0.99)×S
式中:MDL —方法检出限;n —样品的平行测定批数;t —自由度为n -1,置信度为99%时的t 分布(单侧)(当n =7时,自由度为6,则t (n-1,0.99)=3.143);S —n 批重复测定的标准偏差。

测定下限为4倍检出限。

检出限和测定下限结果见表2。

2.3方法精密度
为得到方法的精密度,同一样品按照方法的全部步骤测定6次,结果见表3。

可以看出,6个平行样品所测定结果的相对标准偏差F -为2.53%、Cl -为1.99%、NO 3-为1.73%、
(下转第200页)
离子名称保留时间/min
回归方程相关系数(r )F - 4.48y =0.752x -0.0250.9995Cl - 6.31y =0.484x -0.0260.9993NO 3-9.87y =1.226x -0.1160.9996SO 42-11.87
y =0.386x -0.050
0.9992
表1标准曲线回归方程
摘要建立了毛细柱离子色谱法测定水中F -、Cl -、NO 3-、SO 42-4种阴离子的分析方法,该法使用AS19型毛细柱,ACES 型抑制器电流为7mA ,20.0mmol/L KOH 淋洗液流速为0.01mL/min ,洗脱时间18min 。

结果表明,检出限F -为0.009mg/L 、Cl -为0.002mg/L 、NO 3-为0.007mg/L 、SO 42-为0.003mg/L 。

相对标准偏差F -为2.53%、Cl -为1.99%、NO 3-为1.73%、SO 42-为2.33%。

关键词毛细柱离子色谱法;F -;Cl -;NO 3-;SO 42-中图分类号X132;O652.65文献标识码A 文章编号1007-5739(2020)12-0197-01开放科学(资源服务)标识码(OSID )
毛细柱离子色谱法测定水中4种阴离子
刘枢
(辽宁省生态环境监测中心,辽宁沈阳110161)
作者简介
刘枢(1980-),男,辽宁沈阳人,硕士,高级工程师。

研究方向:环境监测与环境管理。

收稿日期2020-03-13图14种阴离子标准色谱图
时间/min
资源与环境科学
现代农业科技2020年第12期197
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资源与环境科学
现代农业科技2020年第12期
测定离子测定值/mg ·L -1标准偏差μg ·L -1检出限mg ·L -1测定下限mg ·L -1123456
7平均F -0.0790.0790.0740.0740.0720.0720.0730.0750.00290.0090.036Cl -0.6040.6050.6040.6050.6040.6030.6040.6040.00070.0020.008NO 3-0.0330.0350.0320.0330.0340.0390.0350.0340.00210.0070.028SO 42-0.171
0.169
0.169
0.1690.168
0.168
0.168
0.169
0.0011
0.003
0.012
表2检出限和测定下限
注:t 值(p =0.990,v =6)3.143(无量纲)。

测定离子测定值/mg ·L -1
标准偏差μg ·L -1相对标准偏差
%123456平均F -0.4500.4200.4300.4300.4400.4200.4300.01 2.53Cl - 1.190 1.190 1.160 1.140 1.160 1.130 1.1600.02 1.99NO 3-0.0710.0680.0690.0690.0700.0680.0690 1.73SO 42- 6.560
6.260
6.330
6.300
6.580
6.270
6.380
0.15
2.33
表3
方法精密度
SO 42-为2.33%。

2.4方法准确度
采用编号为GSB07-1381—2001/204725的国家标准
样品进行准确度试验,结果见表4。

可以看出,方法准确度较好[7-8]。

3结论
毛细柱离子色谱法测定水中F -、Cl -、NO 3-、SO 42-4种阴
离子方法灵敏度高、准确性好、实用性强[9-10]。

试验结果表明,F -检出限为0.009mg/L ,测定下限为0.036mg/L ;Cl -检出限为
0.002mg/L ,测定下限为0.008mg/L ;NO 3-检出限为0.007mg/L ,
测定下限为0.028mg/L ;SO 42-检出限为0.003mg/L ,测定下限
为0.012mg/L 。

相对标准偏差F -为2.53%、Cl -为1.99%、NO 3-
为1.73%、SO 42-为2.33%。

4参考文献
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[10]杜宏山,黄选忠,万忠卫,等.离子色谱法测定纯净水中6种阴离子[J].
化学分析计量,20150(1):55-57.
测定离子测定值保证范围F - 1.19 1.21±0.07Cl - 2.41 2.45±0.11NO 3- 2.79 2.67±0.16SO 42-7.65
7.47±0.37
表4方法准确度
(mg ·L -1)
(上接第197页)
理B>处理C>CK ,其中,处理A 、B 、C 实际产量显著高于CK (P <0.01),处理A 、处理B 、处理C 之间差异不显著,说明施用等养分肥料的情况下,有机肥施用比例越高产量越高[7-9],但必须在满足作物对氮磷钾的需求比例前提下。

3结论
试验结果表明,等养分商品有机肥代替化肥,较常规施肥增产203.55kg/hm 2,增幅2.2%,增产不显著;在半量替换的条件下,较常规施肥增产53.4kg/hm 2,增幅0.6%,增产不显著。

说明用商品有机肥全量或部分代替化肥是可行的,但在此试验中,因有机肥含氮量较化肥较低,需补充一定的氮肥。

4参考文献
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处理
蔸数万蔸·hm -2
蔸穗数穗数
万穗·hm -2
穗总粒数穗实粒数结实率%千粒重g 理论产量t ·hm -2实际产量t ·hm -2A 18.7510.8202.5230.5165.27227.29.109.30aA B 18.7510.9201.0224.7158.57127.18.639.15aAB C 18.7511.6213.0218.5147.66826.68.369.10aAB CK 18.758.8183.0185.0152.5
83
26.57.408.00bB
表2不同处理对水稻生物学性状及产量的影响
注:表中不同大写字母表示差异极显著(P <0.01),不同小写字母表示差异显著(P <0.05)。

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