離子色譜法和紫外光度法測定大氣降水中硝酸鹽的比較研究

張謙棟，李艷，張 聰

（山東省煙臺生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 煙臺 264000）

1 實驗操作部分

1.1 實驗原理

離子色譜法的運作原理是離子交換原理，主要是通過抑制柱以及扣除淋洗液的方式來進行背景導(dǎo)電，然后再利用點到檢測器來進行測定操作，在實際操作的過程中要注意根據(jù)緩和標準溶液中陰離子的含量及保留時間進行定性操作。紫外光度法是利用硝酸根離子在220 nm波長處的吸收而定量測定硝酸鹽氮；同時，溶解的有機物也可以在220 nm波長處吸收，而硝酸鹽在275 nm處并沒有吸收，通過這種方式可以校正有機物對硝酸鹽測定的影響，同時也使得最終的測定結(jié)果更加準確[1]。

1.2 所應(yīng)用到的主要儀器以及物質(zhì)

儀器：離子色譜儀以及工作站、超純水系統(tǒng)、氫氧化鉀淋洗液自動點解發(fā)生器、雙光束之外課件分光光度計（TU-1900）。

物質(zhì)：F-，Cl-，Br-，NO3-等多元素混合標準溶液；F-，Cl-，Br-，NO3-等多元素混合標準樣品，并且對其進行編號；鹽酸溶液，取10 mL鹽酸加入110 mL水，得到鹽酸水溶液。

1.3 標準曲線的配制以及測定

運用離子色譜法進行標曲配置，應(yīng)注意利用100 mg/L的混合標準液來進行配制操作，獲得多元素標準溶液，然后將其置于100 mL容量瓶中進行定容，再向其中注入色譜儀，確定其中的峰面積以及工作曲線（如表1所示）。

表1 峰面積以及工作曲線

運用紫外線光度法進行標曲配制的時候，應(yīng)該注意選取容量相等的比色管7支，一般情況下比色管的容量應(yīng)為25 mL，在其中加入混合標準溶液，并且注意向各個管中滴加0.1 mL氨磺酸溶液，然后加水進行稀釋操作，在進行稀釋的過程中應(yīng)該注意對其進行不斷搖勻操作，通過這種方式來保證最終溶液能夠被稀釋到相應(yīng)的標準[2]。在對雙光束紫外可見分光光度計進行利用的時候，是用其在220 nm以及275 nm處進行波長測定，通過對此種測定方式的運用可以較為準確的得出最終校準曲線的相關(guān)參數(shù)值。整體來看，此種方法的運用發(fā)揮出了較為理想的效果。

2 實驗結(jié)果分析

2.1 離子色譜法

離子色譜法可以使色譜條件得到有效滿足，并且能夠確定最終的色譜峰面積為縱坐標，標準溶液的濃度為橫坐標，通過這種方式可以繪制出標準的曲線圖，在曲線圖中能夠清晰具體的對硝酸鹽濃度范圍情況進行展示，我們可以看出硝酸鹽含量的濃度范圍屬于標準值之內(nèi)，所確定的曲線方程為能夠精準反映出峰面積與工作曲線之間的關(guān)系，這樣一來也使得最終的檢測準確性得到了保證。在進行硝酸鹽濃度檢測的時候，此種方法的應(yīng)用使得可以實現(xiàn)對最終濃度偏差的確定[3]。同時，離子色譜法的應(yīng)用在很大程度上保證了精密度以及回收率，在本次試驗中所采集的7份樣品中，所測定出的數(shù)值偏差不超過0.5%其整體精密程度較高。在進行回收測定操作的時候，分別在其中3分樣品中添加了標準品，最終所得到的回收率為97.5%～103.1%（如表2所示）。

表2 樣品回收率數(shù)據(jù)表

對于離子色譜法應(yīng)用之后的洗脫效率來說，要選擇符合要求的玻璃纖維濾膜，向其中加入標準溶液，將其放置過液之后，應(yīng)用分析方法進行測定，最終可以確定其整體洗脫效率為100.3%～102.3%，與現(xiàn)行標準要求相符合。

2.2 紫外光度法

工作人員采用紫外光度法測定大氣降水中硝酸鹽含量的時候，應(yīng)該注意對其測定方法進行準確選擇。就本次測定工作開展情況來說，利用NO2-在紫外區(qū)經(jīng)行測定操作的時候，可以對紫外區(qū)的特征進行明確，并且對一階導(dǎo)數(shù)有重要的干擾作用，可以通過測量220 nm以及275 nm兩處波長的方式來實現(xiàn)對現(xiàn)有紫外線發(fā)光區(qū)的確定，在確定過程中所利用的方法較為便捷，并且能夠有效去除其他干擾因素，其屬于現(xiàn)階段所應(yīng)用的一種新型快速測定方法，在實際運用的過程中發(fā)揮出了較為理想的效果。通常情況下，在運用紫外光度法來進行大氣水中硝酸鹽分布情況進行測量的時候，應(yīng)該注意對硝酸鹽的濃度范圍進行確定，并且將其固定在一個標準的范圍之內(nèi)，使得兩處波長之間呈線性關(guān)系，通過這種方式來實現(xiàn)對樣品情況的確定，這也使得最終的樣品回收率更高，進而保證了此種方法的實際應(yīng)用效果。同時，對紫外光度法來說，在對其進行實際運行的時候，此種方法的優(yōu)勢較為明顯，主要體現(xiàn)在方法簡單，易于操作，在實際操作的過程中并不需要涉及到分離、轉(zhuǎn)化等較為復(fù)雜的步驟，這樣也更容易保證其整體操作規(guī)范性。同時，應(yīng)用紫外光度法來進行大氣降水中硝酸鹽濃度以及含量情況進行測量的時候，其優(yōu)勢還體現(xiàn)在操作靈敏度較高，并且具有較為靈活的選擇性，在對此種方法進行應(yīng)用的時候，其對大氣降水中硝酸鹽濃度的測定是持續(xù)性的，最終的測定結(jié)果往往具有較高的可參考性。

3 實樣測定對比分析

3.1 測定結(jié)果對比

采用離子色譜法和紫外光度法測定大氣降水中硝酸鹽含量，不同點位降水實樣測定所得到的硝酸鹽含量存在一定差異性。離子色譜法要用帶有0.45 μm水系的微孔濾膜針筒過濾器來進行一次性注射操作，實現(xiàn)對降水水樣的過濾，有效去除其中的顆粒物以及微生物，保證測定工作的開展更加純粹。在樣品試管中注入規(guī)定量的乙烯樣品，然后壓上瓶蓋，將其放入到自動進樣器中進行分析，獲得最終的測定結(jié)果。紫外光度法需要取降水水樣放入到比色管中，每個比色管中要加入0.1 mL安磺酸溶液以及1 mL的鹽酸溶液，然后用水對其進行稀釋，再將其搖勻、測定其吸光度，計算硝酸鹽濃度。經(jīng)過對上述兩種測定方法進行對比之后可以發(fā)現(xiàn)，兩次實驗最終所測定出的結(jié)果并沒有明顯差異。

3.2 精準度對比

為了可以更加好的驗證離子色譜法與紫外光度法應(yīng)用在大氣降水測定中的實際效果，并且客觀反映出實際樣品情況以及化學(xué)干擾對最終測定結(jié)果的影響。本研究取降水樣本進行加標回收試驗。應(yīng)用離子色譜法的時候，在樣本中加入1.00 mL的混合標準溶液，加標操作之后，其濃度值增加為1.00 mg/L，最終得到驗證試驗結(jié)果[7]。而對于紫外光度法來說，在對其進行應(yīng)用的時候，要采取樣本10 mL，加入3 mL的標準濃度混合液，并向每個試管中加入0.1 mL的氨磺酸溶液以及1 mL的鹽酸溶液，加水將其稀釋到所需濃度，并且對其進行搖勻操作，在進行吸光度測定操作，當(dāng)這一系列操作完成之后，要注意對其濃度進行計算。經(jīng)過對兩種方法進行對比之后，兩種方法都滿足質(zhì)控范圍標準90%～110%的要求。

4 結(jié)論

對于本次研究來說，所應(yīng)用的研究方式相對普遍，并且在實際應(yīng)用的過程中都發(fā)揮出了較為理想的效果，無論是離子色譜法還是紫外光度法都達到了最終的數(shù)值測定要求。