土壤中氟离子测定方法初探(1)

黑龙江环境通报HeilongjiangEnvironmentalJournal

Vol󰀁32No󰀁3Sept󰀁2008

土壤中氟离子测定方法初探

唐建华󰀁孙󰀁镝󰀁王国庆(佳木斯市环境保护监测站󰀁黑龙江󰀁佳木斯󰀁154003)

摘󰀁要:探讨了利用先进的离子色谱分析方法,采用阴离子色谱分离柱分离,电导检测器测定土壤环境中氟离子含量

的方法。

关键词:土壤;氟离子;离子色谱法

中图分类号:X833󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文章编号:1674-263X(2008)03-0023-03

DeterminingMethodofFluorinioninSoilTangJian-huaSunDiWangGuo-qing(EnvironmentalProtectionMonitoringStationofJiaMusiCityJianMusi154003HeiLongjiang)Abstract:ThepaperintroduceschromatographyofionstodeterminefluorinioninsoilKeywords:Soi;lFluorinion;Chromatographyofions󰀁󰀁1󰀁前言

氟化物是人体必须的微量元素之一。缺少氟化物易患龋齿病,而氟化物过高易患斑齿病、氟骨病,这一现象早已引起了世界各国的普遍关注。我省部分地区正处于高氟地区,因此,迫切需要一种简便、快速、准确测定土壤中氟离子含量的方法。土壤中氟离子含量的测定方法的研究报导较少。因此,使用先进、科学的现代化分析仪器、探讨新的测试手段以加快分析工作的速度和质量,提高分析结果的精密度和准确度就显得尤为重要。采用阴离子色谱分离柱分离、电导检测器检测的方法测定氟离子的浓度,采用标准曲线外标法,峰面积定量,取得了良好的分析效果。2󰀁实验部分2󰀁1󰀁仪器

日本岛津HIC-6A离子色谱仪;LP-6A平流泵(日本);

CDD-6A电导检测器(日本);CR-4A分析仪(日本);

收稿日期:

2008-07-09

YSA8型色谱分离柱(国产);YS2型抑制柱(国产)。2󰀁2󰀁试剂

本试验用水均为电导小于0󰀁5󰀁s/cm的二次去离子水,并经过0󰀁45󰀁m微孔过滤膜过滤

淋洗贮备液:分别称取Na2CO3和NaHCO3

(在105󰀁烘干2h并在干燥器中冷却至室温)溶于水中,配制成0󰀁24MNa2CO3和0󰀁31MNaHCO3溶液,将其放置于冰箱中保存。

淋洗使用液:将淋洗贮备液配制成0󰀁0035MNa2CO3与0󰀁0052MNaHCO3的混合溶液。

氟离子标准贮备液:准确称取2󰀁2100gNaF(在105󰀁烘干2h并在干燥器中冷却至室温)溶于水中,移入1000ml容量瓶中,加入1ml淋洗贮备液,用水稀释至标线,贮存在聚乙烯瓶中,置于冰箱中冷藏,此溶液每1󰀁00ml含氟离子1󰀁0mg。

抑制柱再生液:1mol/LHNO3。2󰀁3󰀁色谱工作条件

淋洗液流速:1󰀁5ml/min;进样量:10󰀁;l电流:50mA。2󰀁4󰀁样品预处理

第一作者简介:唐建华(1973-),毕业于吉林大学环境工程专业,工程师,主要从事环境监测工作.

23󰀁环境监测󰀁

采集地表15cm的表层土壤,将其自然风干、研磨后过1mm筛。用万分之一天平准确称取已风干土样100g,置于1000ml细口瓶中,准确加入500ml水,盖紧瓶盖并密封。在振荡机上振荡5min,并及时过滤到另外一个聚乙烯细口瓶中,然后测定其电导,使样品浓度在方法的检测限范围内。若样品浓度超出方法的检测限,则需要将样品适当稀释后进行测定。将待测溶液经过预处理柱以除去少量水溶性腐殖酸和蛋白质,以保护分离柱,延长其使用寿命。2󰀁5󰀁制作标准曲线

用水将氟离子标准贮备液稀释至浓度为20mg/L的标准使用液。分别吸取0󰀁50ml、1󰀁00m、l3󰀁00ml、5󰀁00ml、10󰀁00ml、15󰀁00ml、20󰀁00ml标准使用液,各加入0󰀁5ml淋洗液于容量瓶中,定容至50󰀁00ml。按色谱分析条件测定出离

2󰀁6󰀁方法精密度测定

在本方法实验条件下,将处理好的待测上清液水样重复测定10次,由所得的样品浓度计算出土样中氟离子的含量。测定结果见表2。

(mg/L)面积

0󰀁28713

0󰀁417327

1󰀁2

2󰀁0

4󰀁0

6󰀁0

10󰀁0

子浓度的响应值(峰面积或峰高,本文采用积分峰面积为离子浓度响应值,即以峰面积定量),作出浓度与峰面积的标准曲线。标准曲线为:Y=43525X-127󰀁0250其中,Y为峰面积、X为样品浓度,r=0󰀁9999。测定结果见表1。

表1󰀁标准曲线测定结果

5238187234173269260403435672

表2󰀁土样中氟离子测定结果

测定次数(mg/Kg)

13󰀁57

23󰀁69

33󰀁63

43󰀁48

53󰀁51

63󰀁48

73󰀁72

83󰀁60

93󰀁66

103󰀁54

󰀁󰀁上述土样中氟离子测定结果的标准差S=0󰀁0863,变异系数2󰀁4%。经过Dixon检验,在95%的置信范围内没有离群数据。2󰀁7󰀁回收率测定

在100ml容量瓶中加入1󰀁0ml氟离子标准溶液(其浓度为每1ml含氟离子243󰀁98󰀁g)后,(根

据回收率测定要求,所加入的该标准物质的体积越小越好,加入的标准物质定容后,标准物质的浓度为样品浓度的1~3倍)用待测样品的上清液稀释至标线,进行加标回收率的测定,以上实验重复6次。其测定结果见表3。

表3󰀁加标回收率测定结果

内容次数123456

样品原浓度(mg/L)

1󰀁21001󰀁21001󰀁21001󰀁21001󰀁21001󰀁2100

加标量(󰀁g)243󰀁98243󰀁98243󰀁98243󰀁98243󰀁98243󰀁98

测出浓度(mg/L)

3󰀁62573󰀁71633󰀁60843󰀁59193󰀁73373󰀁6044

回收率(%)

99103989810398

24󰀁环境监测󰀁

󰀁󰀁由表3可见,本实验方法的加标回收率在98%~103%之间,测定结果的标准偏差S=0󰀁0618,变异系数为1󰀁7%。经过Dixon检验,在95%的置信范围内没有离群数据。2󰀁8󰀁提取率测定

准确称取处理好的土样100g两份,其中一份

表4󰀁提取率测定结果

次󰀁󰀁数

123456

本底值(mg/Kg)

1󰀁241󰀁241󰀁241󰀁241󰀁241󰀁24

加标量(󰀁g)243󰀁98243󰀁98243󰀁98243󰀁98243󰀁98243󰀁98

测出浓度(mg/Kg)

3󰀁563󰀁573󰀁513󰀁593󰀁533󰀁51

提取率(%)

959693969493

加入一定浓度的氟离子标准溶液1󰀁00ml后,准确加水至500m,l另一份直接加水至500m。l两份样品同样采用本实验的样品预处理方法处理后,测定其上清液浓度,计算出本实验处理方法的提取率,以上实验重复6次。测定结果见表4。

󰀁󰀁提取率的计算公式:

提取率=

检测值-本底值

󰀁100%

加标量

10次测定,其浓度的相对标准偏差为2󰀁4%,说明本实验方法测定氟离子的浓度有良好的精密度,即重现性。3󰀁2󰀁回收率

以上实验表明,在待测样品中加入符合质控要求的标准物质时,本方法均有较好的回收率,即本方法有良好的准确度。3󰀁3󰀁提取率

通过上述实验测得本方法的提取率较高,平均达到了94%,说明该提取方法切实可行。4󰀁结论

测定土壤中氟离子的含量,本法具有省时、快速、简便、准确、重现性好、抗干扰能力强等特点。

由上述实验可知:本实验条件下的提取率在93%~96%之间,测定结果的标准偏差S=0󰀁0333,变异系数为0󰀁9%。经过Dixon检验,在95%的置信范围内没有离群数据。2󰀁9󰀁本方法的检出限

在上述色谱条件下,用相当于3倍基线噪音信号的峰高所对应的氟离子的浓度,就是该仪器条件下氟离子的最低检测限。经测定,氟离子的最低检测限为0󰀁02mg/L。3󰀁结果与讨论3󰀁1󰀁精密度

在该方法实验条件下,将处理好的样品重复

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