離子色譜法測定土壤中的Cl-和SO2-*4

徐秀麗，劉文全，徐興永，馬恭博

（國家海洋局第一海洋研究所，山東青島 266061）

離子色譜法測定土壤中的Cl-和SO2-*4

徐秀麗，劉文全，徐興永，馬恭博

（國家海洋局第一海洋研究所，山東青島 266061）

采用離子色譜法測定土壤浸提液中的Cl-和SO42-。選擇2.0 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3混合液為淋洗液，流速為2 mL／min，在此條件下，Cl-保留時間為1.96 min，SO2-保留時間約為12.26 min，Cl-，SO2-的44質(zhì)量濃度分別在2～8，10～30 mg／L范圍內(nèi)與色譜參數(shù)線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.999 4和0.999 7，Cl-，SO42-的平均加標(biāo)回收率分別為93.8%，105.4%，測量結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1%（n=6）。該法適用于土壤中Cl-和SO2-4的測定。

離子色譜法；土壤；Cl-；SO2-4

土壤農(nóng)化分析工作在提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及品質(zhì)方面具有非常重要的作用，它為土壤分類、土地資源開發(fā)利用、土壤改良、合理施肥等提供依據(jù)［1-2］。土壤中可溶性無機(jī)陰離子以Cl-和SO42-最為常見，其含量與土壤的性質(zhì)和外來因素有關(guān)。一般利用Cl-，SO42-兩者的比值來進(jìn)行鹽土土屬的劃分。確定鹽漬土的土屬類別，有助于了解鹽漬土的理化性質(zhì)，對鹽漬土的改良及調(diào)控具有重要的指導(dǎo)意義［3］。

離子色譜是目前水樣中多種陰離子同時測定的首選方法，它快速、靈敏、準(zhǔn)確，是分析測試技術(shù)領(lǐng)域的一大突破。離子色譜法一次進(jìn)樣可同時測定多種離子，無需使用有毒試劑，操作簡便，檢測所需試劑少，不會對環(huán)境造成二次污染，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水文、地質(zhì)、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域［4-6］。以往土壤中無機(jī)陰離子的測定缺少簡捷有效的方法，比較常用的有滴定法、分光光度法、重量法等，這些方法干擾因素多，前處理復(fù)雜，并且多種陰離子不能同時測定。離子色譜在土壤陰離子含量檢測的運用可以很好地解決這些問題［7］，如楊小秋等［8］采用超聲波水提取土壤中陰離子，離子色譜測定土壤樣品水提取液中氯離子的方法，方法簡單、操作方便、靈敏度高，適合大批量樣品的測定。

筆者采用離子色譜法測試土壤提取液中Cl--、SO42-離子，具有操作簡單、所需時間短、可同時測定多種離子的特點，為土壤含鹽量的分析提供參考。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀：IC-2800型，配有陰離子色譜柱及保護(hù)柱、自再生電化學(xué)抑制器、控溫電導(dǎo)檢測器，在線脫氣機(jī)，進(jìn)樣環(huán)，淋洗液發(fā)生器及ACE色譜軟件，北京東西分析儀器有限公司；

Cl-，SO42-標(biāo)準(zhǔn)樣品：均為1 000 mg／L，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；

Na2CO3，NaHCO3：均為分析純；

實驗用水超純水，電阻率為18.25 MΩ·cm-1。

1.2 色譜條件

淋洗方式：等濃度淋洗；淋洗液：2.0 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3溶液，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后真空脫氣處理；流量：2.0 mL／min；柱溫：30℃；抑制電流：30 mA；進(jìn)樣體積：100 μL。

1.3 分析步驟

1.3.1 樣品制備

用感量為0.1 mg的電子天平準(zhǔn)確稱取通過孔徑0.83 mm（20目）篩的風(fēng)干土壤樣品30.00 g，置于200 mL離心瓶中，用移液管加入去離子水150 mL，擰緊瓶蓋，于25℃在恒溫振蕩器上震蕩3 min，然后以離心機(jī)離心，上清液經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾，濾液放入已經(jīng)洗凈烘干的塑料瓶中備用。

1.3.2 樣品處理

由于土壤提取液中離子含量各不相同，有的含量較高，超出了色譜柱的線性分析范圍，因此進(jìn)樣前需要經(jīng)過稀釋才能進(jìn)行離子色譜測定，否則測得結(jié)果不夠準(zhǔn)確，而且也會損傷儀器。

將過濾好的土壤提取液進(jìn)行電導(dǎo)率測定，根據(jù)電導(dǎo)率的大小對土壤提取液進(jìn)行稀釋，稀釋好的溶液再用離子色譜儀進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 淋洗液的選擇

淋洗液中Na2CO3和NaHCO3溶液濃度的合適配比是各離子峰分開的重要條件，實驗配制了不同濃度配比的淋洗液，分別為：①2.3 mmol／L Na2CO3-1.0 mmol／L NaHCO3；②1.4 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3；③1.5 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3； ④ 2.0 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3。實驗確定2.0 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3濃度配比的淋洗液可以達(dá)到使離子分離的目的。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

將已知濃度的Cl-，SO42-標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行稀釋，配制3種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列混合溶液，其中Cl-的質(zhì)量濃度分別為2，4，8 mg／L，SO42-的質(zhì)量濃度分別為10，20，30 mg／L，混合標(biāo)準(zhǔn)溶液用配制好的NaCO3-NaHCO3淋洗液定容。在1.2色譜條件下進(jìn)行測定，以電平（μV）與峰面積的乘積y對質(zhì)量濃度x（mg／L）進(jìn)行線性回歸，所得標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性方程、相關(guān)系數(shù)見表1。由表1可知，兩種離子色譜參數(shù)與其質(zhì)量濃度的相關(guān)系數(shù)均大于0.999。

表1 Cl-，SO42-測定線性范圍、校準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)

2.3 樣品色譜圖

根據(jù)測得的土壤樣品浸出液的電導(dǎo)率確定浸出液的稀釋倍數(shù)，稀釋后對樣品進(jìn)行測定，樣品的離子色譜圖如圖1所示。

圖1 樣品色譜圖

2.4 重復(fù)性試驗

對樣品進(jìn)行6次重復(fù)性試驗，測得結(jié)果列于表2。由表2可知，樣品的重復(fù)性較好，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1%。

表2 樣品重復(fù)性試驗結(jié)果

2.5 回收試驗

將樣品溶液分成等體積溶液3份，每份25 mL，分別加入相同含量已知濃度的Cl-，SO42-標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液，在1.2色譜條件下進(jìn)行測試，計算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表3。由表3可知，Cl-，SO42-的回收率在92.31% ～107.99%之間，測量準(zhǔn)確度滿足測定要求。

表3 樣品加標(biāo)回收試驗結(jié)果

3 結(jié)語

采用離子色譜法對土壤提取液中的Cl-和SO42-離子含量進(jìn)行測定，線性好，精密度和準(zhǔn)確度高，解決了傳統(tǒng)化學(xué)分析法Cl-和SO42-不能同時測定，且耗時、耗力、繁瑣的問題。

［1］ 張樹香．離子色譜法測定新疆土壤中Cl-、NO3-和SO42-［J］.現(xiàn)代科學(xué)儀器，2004(5): 60-61．

［2］ 謝春生，趙杰，徐新華，等．離子色譜法測定土壤提取液中的無機(jī)陰離子［EB／OL］．2014[2014-01-08]. http://www.docin.com/ p-91885660.html．

［3］ 趙娜．萊州灣南岸鹽漬土的空間分布及其調(diào)控研究［D］．煙臺：中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所，2011．

［4］ 李林，蔣慶瑞．離子色譜法測定地下水中的F-、CI-、NO3-和SO42-含量［J］．廣州化工，2013，41(8): 134-135，211．

［5］ 張學(xué)慧．離子色譜法測定水樣中常見陰、陽離子的方法［J］．赤峰學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，29(6): 19-20．

［6］ 林維晟．武夷山大氣降雨中陰離子的分析［J］．南平師專學(xué)報，2006，25(4): 43-44．

［7］ 趙春燕．離子色譜法測定東下馮遺址土壤中的無機(jī)陰離子［J］．中國無機(jī)分析化學(xué)，2012，2(3): 22-23，34．

［8］ 楊小秋，李航，萬昆，等．離子色譜法測定土壤樣品水提取液中的氯離子含量［J］．分析儀器，2013(3): 6-8．

Determination of Chloride Ion and Sulfate Ion in Soil by Ion Chromatography

Xu Xiuli, Liu Wenquan, Xu Xingyong, Ma Gongbo
（The First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Qingdao 266061, China）

Ion chromatography was used to detect chloride ion and sulfate ion in soil. The mixture of 2.0 mmol／L sodium carbonate and 1.3 mmol／L sodium bicarbonate solution was selected to be mobile phase, and the fl ow rate was 2 mL／min. In such circumstances, the retention time of chloride ion was 1.96 min, sulfate ion was about 12.26 min. A good linear relationship was obtained between the mass concentration and the chromatograph parameter in the range of 8-10 mg／L Cl-and 10-30 mg／L SO42-, the linear correlation coeff i cients were 0.999 4 and 0.999 7, the recovery rates were 93.8% and 105.4%, respectively. The measuring relative standard deviation were all less than 1%（n=6）. The method was suitable for the determination of Cl-and SO42-in soil.>

ion chromatograph; soil; chloride ion; sulfate ion

O657.7+2

A

1008-6145(2014)02-0020-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.02.006

*國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（2010CB951200）；海洋公益性行業(yè)科研專項（201105020）

聯(lián)系人：徐秀麗；E-mail: xuxiuli129@126.com

2014-01-08