艾士卡離子色譜法測定植物葉片中含硫量

孫海濤，張穎

(泰州市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 泰州 225300)

孫海濤，張穎

(泰州市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 泰州 225300)

建立了艾士卡-離子色譜測定植物中含硫量的方法，該法利用植物樣品與艾士卡試劑的混合灼燒，將植物中的硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽進(jìn)行測定，再根據(jù)硫酸根的含量計(jì)算植物中含硫量。經(jīng)驗(yàn)證，該方法檢出限為0.01%，精密度為2.3%～3.9%，回收率為91.7%～104.3%，適用于植物中含硫量的測定。

植物；艾士卡-離子色譜法；硫酸根；含硫量

近年來，隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致大氣中二氧化硫(SO2)污染日益嚴(yán)重，SO2已成為大氣污染的主要?dú)鈶B(tài)污染物之一[1-2]。而植物在一定程度上能抵抗SO2的影響，且對其有顯著的吸收能力，感應(yīng)污染的敏感性也明顯高于人和動物[3]。研究顯示，大氣中SO2主要通過葉片氣孔進(jìn)入植物體內(nèi)，且絕大部分都積累在葉片中，在一定濃度范圍內(nèi)，大氣中SO2濃度越高，植物吸收的SO2就越多，葉片中含硫量也越高[4-7]。

因此，通過測定植物葉片中含硫量可以反映植物受SO2污染的程度，并對區(qū)域大氣環(huán)境受SO2污染狀況進(jìn)行評價。

目前測定植物中含硫量的方法有硫酸鋇比濁法、庫倫滴定法、燃燒法等。庫倫滴定法具有分析成本低、自動化程度高、操作簡便、分析快速等優(yōu)點(diǎn)，但電解池易污染，需要經(jīng)常清洗，電解液需要經(jīng)常更換，儀器穩(wěn)定性差[8]；硫酸鋇比濁法是傳統(tǒng)經(jīng)典方法，但所需試劑較多，消解過程煩瑣、耗時長，測定結(jié)果易受人為因素影響，對試驗(yàn)人員的要求高，不利于大批量樣品的分析[9-10]；燃燒法中應(yīng)用較好的是氧瓶燃燒-離子色譜法，該法比較簡便，分析周期短，具有較好的重復(fù)性和回收率[11]。利用艾士卡-離子色譜法測定植物中含硫量還未見報(bào)道。

現(xiàn)嘗試建立測定植物中含硫量的艾士卡-離子色譜法，為植物中含硫量的測定提供一個簡單、快速、準(zhǔn)確的測定方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 方法原理

將植物樣品與艾士卡試劑混合灼燒，植物中的硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，硫酸鹽隨堿性淋洗液進(jìn)入陰離子色譜柱，以硫酸根(SO42-)形式分離出來，用電導(dǎo)檢測器檢測，根據(jù)硫酸根質(zhì)量計(jì)算植物中含硫量。

1.2 主要儀器和試劑

881型離子色譜儀(Metrohm公司，瑞士)，配881 Compact IC pro1型電導(dǎo)檢測器和A7-250型色譜柱； BF51794C-1型馬弗爐(Thermo公司，美國)；30 mL瓷坩堝；0.45 μm醋酸纖維微孔濾膜，10 mL注射器。

艾士卡試劑：輕質(zhì)氧化鎂(分析純)與無水碳酸鈉(分析純)以質(zhì)量比2∶1混勻，并研磨至粒度<0.2 mm，保存在密閉容器中；對氨基苯磺酸溶液：稱取1.500 0 g無水對氨基苯磺酸(分析純)溶于燒杯中，定容至100 mL，所得溶液含硫質(zhì)量濃度為2.77 g/L；硫酸根標(biāo)準(zhǔn)貯備液500 mg/L。

1.3 樣品準(zhǔn)備

1.3.1 樣品的采集和制備

于08：00—10：00采集新鮮的植物嫩葉(雪松葉片)裝入干凈的布袋中，葉片用自來水淋洗，去除上面的灰塵雜物，然后用去離子水沖洗3次，陰涼處自然瀝干后，置于烘箱中65 ℃烘干水分(約12～24 h)。烘干的植物樣用粉碎機(jī)粉碎，過60目篩后，放在密封容器中，置于陰涼處保存。

1.3.2 樣品的前處理

稱取烘干的植物樣品1.000 0 g，艾士卡試劑2.00 g，置于30 mL瓷坩堝內(nèi)混勻后，再覆蓋1.00 g艾士卡試劑；將瓷坩堝放入馬弗爐，在1～2 h內(nèi)由室溫逐漸加熱至800～850 ℃，并保持1 h，斷電后自然降溫至200 ℃以下，取出坩堝，冷卻至室溫；將坩堝中的灼燒物全部轉(zhuǎn)移至150 mL燒杯中，加入50 mL剛煮沸的蒸餾水，熱水沖洗坩堝3次的液體一并轉(zhuǎn)入燒杯，充分?jǐn)嚢韬笥弥兴俣ㄐ詾V紙過濾，過濾液冷卻至室溫后定容至250 mL，過0.45 μm醋酸纖維微孔濾頭后進(jìn)樣分析。同時做過程空白。

1.3.3 儀器分析條件

淋洗液為Na2CO3(3.6 mmol/L)；淋洗液流速為0.7 mL/min；進(jìn)樣量為20 μL。

1.4 硫含量的計(jì)算

根據(jù)以下公式計(jì)算植物中的硫含量：

式中：ω—植物中的含硫量，%；ρ—校準(zhǔn)曲線查得試樣中硫酸根的質(zhì)量濃度，mg/L；ρ0—校準(zhǔn)曲線查得空白試樣中硫酸根的質(zhì)量濃度，mg/L；m—植物樣品的質(zhì)量，g；V—定容體積，L；F—稀釋倍數(shù)；0.333 7—由硫酸根換算成硫的系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的線性范圍和檢出限

硫酸根的離子色譜圖見圖1。配置硫酸根質(zhì)量濃度為2.5，5.0，10.0，20.0和40.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，從低濃度到高濃度依次進(jìn)樣，以硫酸根質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，得標(biāo)準(zhǔn)回歸方程為y=0.123 2x-0.023 9，相關(guān)系數(shù)r=0.999 9，即在硫酸根質(zhì)量濃度2.5～40.0 mg/L范圍內(nèi)方法具有良好的線性。

圖1 硫酸根離子色譜圖

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168—2010)重復(fù)7次空白試驗(yàn)，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差(S)，根據(jù)MDL=t(n-1,0.99)×S計(jì)算方法檢出限，以4倍檢出限作為測定下限。其中t(6,0.99)=3.143，得檢出限為0.01%，測定下限為0.04%。

2.2 方法的精密度

選取3個實(shí)際樣品(雪松葉片)，按照樣品分析步驟，測定其含硫量，每個樣品平行測定6次，結(jié)果顯示方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%～3.9%(表1)，滿足分析測定要求。

表1 精密度測定結(jié)果

2.3 方法的回收率

稱取某植物樣品1.000 0g于瓷坩堝內(nèi)，加入2.00g艾士卡試劑混勻，將1mL對氨基苯磺酸溶液均勻地滴到艾士卡試劑上，再用1.00g艾士卡試劑覆蓋，按照樣品分析過程進(jìn)行分析，重復(fù)該樣品分析過程6次，測定其回收率，結(jié)果見表2。由表2可知，方法的回收率為91.7%～104.3%，滿足分析測定要求。

表2 回收率測定結(jié)果

3 結(jié)語

利用植物樣品與艾士卡試劑混合灼燒，將植物中的硫轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，用離子色譜法測定硫酸根，再根據(jù)硫酸根的含量換算獲得植物的含硫量。經(jīng)驗(yàn)證，這種檢測植物中含硫量方法的檢出限、精密度、回收率各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足測定要求，并能快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)植物中含硫量的測定，適用于大批量植物樣品的分析。

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Derermination of Sulfur Content in Plant Leaves by Eschka- Ion Chromatography

SUN Hai- tao，ZHANG Ying

(Taizhou Environmental Monitoring Center Station，Taizhou，Jiangsu 225300，China)

An Eschka- ion chromatography method for the detection of sulfur content in plants was establish. The sulfur in plants was converted to sulfate radical by burning a mixture of plant samples and Eschka mixture and then the sulfur content in plants was calculated according to the content of sulfate radical. The results showed that the detection limit was 0.01%, the precision was 2.3%～3.9%, the recovery rate was 91.7% ～ 104.3%. The method were suitable for the detection of sulfur content in plants.

Plant; Eschka- ion chromatography; Sulfate radical; Sulfur content

10.3969/j.issn.1674-6732.2017.04.009

2017-02-14；

2017-03-17

孫海濤(1985—)，女，工程師，碩士，主要從事生物監(jiān)測工作。

X657.7+5

B

1674- 6732(2017)04- 0035- 02