离子色谱法测定土壤中的Cl-和SO2-*4

徐秀丽，刘文全，徐兴永，马恭博

（国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061）

离子色谱法测定土壤中的Cl-和SO2-*4

徐秀丽，刘文全，徐兴永，马恭博

（国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061）

采用离子色谱法测定土壤浸提液中的Cl-和SO42-。选择2.0 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3混合液为淋洗液，流速为2 mL／min，在此条件下，Cl-保留时间为1.96 min，SO2-保留时间约为12.26 min，Cl-，SO2-的44质量浓度分别在2～8，10～30 mg／L范围内与色谱参数线性相关，相关系数分别为0.999 4和0.999 7，Cl-，SO42-的平均加标回收率分别为93.8%，105.4%，测量结果的相对标准偏差均小于1%（n=6）。该法适用于土壤中Cl-和SO2-4的测定。

离子色谱法；土壤；Cl-；SO2-4

土壤农化分析工作在提高农产品产量及品质方面具有非常重要的作用，它为土壤分类、土地资源开发利用、土壤改良、合理施肥等提供依据［1-2］。土壤中可溶性无机阴离子以Cl-和SO42-最为常见，其含量与土壤的性质和外来因素有关。一般利用Cl-，SO42-两者的比值来进行盐土土属的划分。确定盐渍土的土属类别，有助于了解盐渍土的理化性质，对盐渍土的改良及调控具有重要的指导意义［3］。

离子色谱是目前水样中多种阴离子同时测定的首选方法，它快速、灵敏、准确，是分析测试技术领域的一大突破。离子色谱法一次进样可同时测定多种离子，无需使用有毒试剂，操作简便，检测所需试剂少，不会对环境造成二次污染，目前已经广泛应用于水文、地质、石油化工、医疗卫生等领域［4-6］。以往土壤中无机阴离子的测定缺少简捷有效的方法，比较常用的有滴定法、分光光度法、重量法等，这些方法干扰因素多，前处理复杂，并且多种阴离子不能同时测定。离子色谱在土壤阴离子含量检测的运用可以很好地解决这些问题［7］，如杨小秋等［8］采用超声波水提取土壤中阴离子，离子色谱测定土壤样品水提取液中氯离子的方法，方法简单、操作方便、灵敏度高，适合大批量样品的测定。

笔者采用离子色谱法测试土壤提取液中Cl--、SO42-离子，具有操作简单、所需时间短、可同时测定多种离子的特点，为土壤含盐量的分析提供参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

离子色谱仪：IC-2800型，配有阴离子色谱柱及保护柱、自再生电化学抑制器、控温电导检测器，在线脱气机，进样环，淋洗液发生器及ACE色谱软件，北京东西分析仪器有限公司；

Cl-，SO42-标准样品：均为1 000 mg／L，国家标准物质研究中心；

Na2CO3，NaHCO3：均为分析纯；

实验用水超纯水，电阻率为18.25 MΩ·cm-1。

1.2 色谱条件

淋洗方式：等浓度淋洗；淋洗液：2.0 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3溶液，经0.22 µm滤膜过滤后真空脱气处理；流量：2.0 mL／min；柱温：30℃；抑制电流：30 mA；进样体积：100 µL。

1.3 分析步骤

1.3.1 样品制备

用感量为0.1 mg的电子天平准确称取通过孔径0.83 mm（20目）筛的风干土壤样品30.00 g，置于200 mL离心瓶中，用移液管加入去离子水150 mL，拧紧瓶盖，于25℃在恒温振荡器上震荡3 min，然后以离心机离心，上清液经0.45 µm微孔滤膜过滤，滤液放入已经洗净烘干的塑料瓶中备用。

1.3.2 样品处理

由于土壤提取液中离子含量各不相同，有的含量较高，超出了色谱柱的线性分析范围，因此进样前需要经过稀释才能进行离子色谱测定，否则测得结果不够准确，而且也会损伤仪器。

将过滤好的土壤提取液进行电导率测定，根据电导率的大小对土壤提取液进行稀释，稀释好的溶液再用离子色谱仪进行测定。

2 结果与讨论

2.1 淋洗液的选择

淋洗液中Na2CO3和NaHCO3溶液浓度的合适配比是各离子峰分开的重要条件，实验配制了不同浓度配比的淋洗液，分别为：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。实验确定2.0 mmol／L Na2CO3-1.3 mmol／L NaHCO3浓度配比的淋洗液可以达到使离子分离的目的。

2.2 标准工作曲线

将已知浓度的Cl-，SO42-标准溶液进行稀释，配制3种不同浓度的标准系列混合溶液，其中Cl-的质量浓度分别为2，4，8 mg／L，SO42-的质量浓度分别为10，20，30 mg／L，混合标准溶液用配制好的NaCO3-NaHCO3淋洗液定容。在1.2色谱条件下进行测定，以电平（µV）与峰面积的乘积y对质量浓度x（mg／L）进行线性回归，所得标准工作曲线线性方程、相关系数见表1。由表1可知，两种离子色谱参数与其质量浓度的相关系数均大于0.999。

表1 Cl-，SO42-测定线性范围、校准曲线、相关系数

2.3 样品色谱图

根据测得的土壤样品浸出液的电导率确定浸出液的稀释倍数，稀释后对样品进行测定，样品的离子色谱图如图1所示。

图1 样品色谱图

2.4 重复性试验

对样品进行6次重复性试验，测得结果列于表2。由表2可知，样品的重复性较好，相对标准偏差均小于1%。

表2 样品重复性试验结果

2.5 回收试验

将样品溶液分成等体积溶液3份，每份25 mL，分别加入相同含量已知浓度的Cl-，SO42-标准样品溶液，在1.2色谱条件下进行测试，计算加标回收率，结果见表3。由表3可知，Cl-，SO42-的回收率在92.31% ～107.99%之间，测量准确度满足测定要求。

表3 样品加标回收试验结果

3 结语

采用离子色谱法对土壤提取液中的Cl-和SO42-离子含量进行测定，线性好，精密度和准确度高，解决了传统化学分析法Cl-和SO42-不能同时测定，且耗时、耗力、繁琐的问题。

［1］ 张树香．离子色谱法测定新疆土壤中Cl-、NO3-和SO42-［J］.现代科学仪器，2004(5): 60-61．

［2］ 谢春生，赵杰，徐新华，等．离子色谱法测定土壤提取液中的无机阴离子［EB／OL］．2014[2014-01-08]. http://www.docin.com/ p-91885660.html．

［3］ 赵娜．莱州湾南岸盐渍土的空间分布及其调控研究［D］．烟台：中国科学院烟台海岸带研究所，2011．

［4］ 李林，蒋庆瑞．离子色谱法测定地下水中的F-、CI-、NO3-和SO42-含量［J］．广州化工，2013，41(8): 134-135，211．

［5］ 张学慧．离子色谱法测定水样中常见阴、阳离子的方法［J］．赤峰学院学报：自然科学版，2013，29(6): 19-20．

［6］ 林维晟．武夷山大气降雨中阴离子的分析［J］．南平师专学报，2006，25(4): 43-44．

［7］ 赵春燕．离子色谱法测定东下冯遗址土壤中的无机阴离子［J］．中国无机分析化学，2012，2(3): 22-23，34．

［8］ 杨小秋，李航，万昆，等．离子色谱法测定土壤样品水提取液中的氯离子含量［J］．分析仪器，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

*国家重点基础研究发展计划（2010CB951200）；海洋公益性行业科研专项（201105020）

联系人：徐秀丽；E-mail: xuxiuli129@126.com

2014-01-08