大气降水中阴离子检测方案(专用色谱柱)

SH-AC-1 型阴离子分离柱分析大气降水中阴离子用途的研究 潘梓勇!，孙金芳1，陈志伟”， 黄东进‘ (1.天津市静海区环保局，天津301600；2.江苏优嘉植物保护有限公司，江苏226400) 摘要：本文使用 SH-AC-1型阴离子分离柱对大气降水中常规阴离子进行了定量参数实验，从而筛选出 SH-AC-1型阴离子分离柱分析大气降水中阴离子的用途，旨在为以后的监测工作提供参考。 关键词： SH-AC-1型阴离子分离柱；大气降水；；阴离子；用途； 离子色谱一问世，就在环境监测领域中大气、水、酸雨等分析监测中得到广泛的应用，其中推动离子色谱强有力发展的是阴离子分析，它一次进样，在几分钟内可连续测定常规阴离子，这是其他分析方法无法比拟的。因此离子色谱在许多环境保护行业得到很快推广，成为阴离子分析的首要方法。[1]本文使用SH-AC-1型阴离子分离柱对大气降水中的常规阴离子进行了定量参数实验，从而筛选出 SH-AC-1型阴离子分离柱分析大气降水中阴离子的用途，，旨在为以后的监测工作提供参考。 1实验部分 1.1仪器和试剂。青岛盛瀚色谱技术有限公司 CIC-100型离子色谱仪， HW-2000色谱工作站， SH-AC-1 型阴离子分离柱， SHY-A-III抑制器，电导检测器。水，电导率小于1us/cm；按照色谱柱使用条件配置淋洗储备液、淋洗使用液；配置氟化钠标准贮备液、氯化钾标准贮备液；使用有证标准溶液：硝酸盐法溶液500mg/L；硫酸盐溶液 500 mg/L；氯化物质控批号201840；硝酸盐(以氮计)质控批号200839；硫酸盐质控批号201928。 1.2色谱条件。设置淋洗液流速：01.5ml/min；电流：75mA：；量程：02档；电导转换：1. 进样体积：150p1，L”以保留时间定性，峰面积定量。 1.3实验方法。四种阴离子混合标准溶液：配置含有氟0.501 mg/L、氯4.002 mg/L、硝酸根22.131 mg/L、硫酸根20.0 mg/L的混合标准使用液。再将上述混合标准使用液分别稀释2倍，5倍，10倍和20倍，配制成不同浓度梯度的标准使用溶液，以淋洗液定容。 2结果分析与讨论 2.1淋洗液及浓度选择。 按照SH-AC-1型阴离子分离柱分析条件选用淋洗液为3.6mM碳酸钠和4.5mM 碳酸氢钠的混合液。 2.2定量参数。 2.2.1定量重复性 对混标2倍进行了4次监测，氟相对标准偏差为6.99%；氯相对标准偏差为1.23%；氟相对标准偏差为0.45%；氟相对标准偏差为0.50%。从结果看氟的定量重复性不符合离子色谱仪检定规程 JJG 823-2014 整机性能不大于3%的要求，原因是不被色谱柱保留或弱保留的阴离子如氟等与水峰、干扰峰难分离，影响准确度。因此不适合用 SH-AC-1 型阴离子分离柱分析氟。分析大气降水中的氟建议用水质氟化物的测定离子选择电极法 GB/T 7484-1987。 2.2.2由一系列的混合标准样品，得出各待测组分的线性回归方程和相关系数，并通过混标5倍得出各离子的检出限(3.3检出限浓度= Cmin[2])，计算结果见表1。选取相应的检测离子浓度进行测定，记录色谱图，由色谱峰高和基线噪声，按式(1)计算最小检测浓度。[3] 式中： Cmin---最小检出浓度， ug/mL； HN-----基线噪声峰峰值， pV； C-----标准溶液浓度， ug/mL； H-----标准溶液的色谱峰高， uV； V-----进样体积， uL。 表1各离子的保留时间和方法的线性回归方程、相关系数、检出限 名称 保留时间 峰分离度 线性回归方程 相关系数 检出限 (ug/mL) 氟 1.514 4.39 Y=1.301e+004+8.617e+005X r=0.9986 0.005 氯 2.793 9.22 Y=-2.703e+004+6.875e+005X r=0.9993 0.007 硝酸根 8.633 4.44 Y=-3.614e+004+3.67e+005X r=0.9997 0.042 硫酸根 12.888 0.00 Y=-9.035e+004+5.019e+005X r=0.9991 0.030 从表1。监测结果表明各离子均能充分分离，氟相关系数为 0.9986，不符合相关系数大于 0.999 的要求。其他离子相关系数均大于 0.999，符合要求。四种阴离子的检出限均低于大气降水中氟、氯、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐的测定离子色谱法 GB 13580.5-92的方法检出限，合格。通过以上分析得出 SH-AC-1型阴离子分离柱的用途是分析大气降水中的氯、硝酸根、硫酸根。 2.3质控样品分析。 在保证实验室质量控制体系的情况下，质控样品采用多点校正法。氯质控批号201840稀释25后保证值为(50.1±2.4)mg/L，测定值为51.6 mg/L 和51.7mg/L，测定值合格。硝酸盐(以氮计)质控批号200839稀释25后保证值为(2.94±0.11)mg/L，测定值为2.90 mg/L 和 2.91 mg/L，测定值合格。硫酸盐质控批号201928稀释25后保证值为(13.0±0.7)mg/L，测定值均为12.5mg/L，测定值合格。 2.4降水样品分析。 对2016年10月21日大气降水中的氯、硝酸盐、硫酸盐用 SH-AC-1型阴离子分离柱进行了分析，监测结果分别为：氯1.66 mg/L 和1.71 mg/L；硝酸盐14.0mg/L 和 14.2 mg/L； 硫酸盐9.64 mg/L 和9.81 mg/L。 3结论 本次实验取得了圆满成功，成功的取得得益于离子色谱仪分析大气降水中阴离子的七个要点(1)认真阅读作业指导书；(2)仪器稳定；基线漂移大、基线噪声大、重复性差，都是仪器不稳定的表现。仪器在刚开机并非最佳状态，此时直接开始做样会使结果产生较大误差。特别是膜抑制器，需要时间建立电膜平衡，开机1-2小时达到最佳状态。测试仪器稳定性方法是选择浓度较高的样品连续进样3-6次，进行定量重复性检查； (3)确定浓度范围；大气降水经 0.22um孔径的尼龙66的一次性针式过滤器过滤后在仪器上进一针样，使用新配的标准溶液标定降水样品，大体定量一下降水中各离子的浓度(4)溶液配制准备；溶液配制过程可用到的器皿准备1.离子色谱专用器皿(移液枪、容量瓶、移液管)；2.超纯水清洗；3.清洗结束后收集废液进样，以检验是否洁净；4.注意瓶塞的清洗(不要乱放、混用、注意清洗等)。(5)曲线布点；被测样品中各离子浓度点，在标准曲线的中间点以上。曲线浓度范围不要太大。各离子浓度差别较大时，可分别做标准曲线。(6)选择合适的定量环；根据初步确定的浓度大小来选择适合的定量环。考虑标准曲线的浓度范围、考虑色谱柱的容量。(7)标定曲线。标准曲线是否准确、是否存在系统误差可通过已知浓度的质控样来检验，若已知质控样结果准确，做未知质控样的话也就没什么问题了。[4]本文使用 SH-AC-1型阴离子分离柱对大气降水中常规阴离子进行了定量参数实验，从而筛选出 SH-AC-1型阴离子分离柱分析大气降水中阴离子的用途，旨在为以后的监测工作提供参考。 ( 参考文献： ) ( [1]朱岩.离子色谱原理及其应用[M].杭州：浙 江 大学出版社，2002.133 ) ( [2]中国环境监测总站《环境水质监测质量保证手册》编写组编[M].第2版.北京：化学 工业出版社，2009：229 ) ( [3]JJG 823-2014离子色谱仪检定规程.北京：中国质检出版社，2014.5 ) ( [4]申琳聪.离子色谱使用方法及常见故障处理课件，2016.41-48 ) 本文使用SH-AC-1型阴离子分离柱对大气降水中的常规阴离子进行了定量参数实验，从而筛选出SH-AC-1型阴离子分离柱分析大气降水中阴离子的用途，旨在为以后的监测工作提供参考。离子色谱一问世，就在环境监测领域中大气、水、酸雨等分析监测中得到广泛的应用，其中推动离子色谱强有力发展的是阴离子分析，它一次进样，在几分钟内可连续测定常规阴离子，这是其他分析方法无法比拟的。因此离子色谱在许多环境保护行业得到很快推广，成为阴离子分析的首要方法。[1]