离子色谱法测定环境空气中的六价铬

林 冬，关玉春，丁冬梅，郭晶晶

(天津市环境监测中心 天津300191)

离子色谱法测定环境空气中的六价铬

林 冬，关玉春，丁冬梅，郭晶晶

(天津市环境监测中心 天津300191)

大气颗粒物中以铬酸盐形式存在的六价铬一般采集于大气滤膜上，含量极低，常规检测方法无法准确检出。利用离子色谱检测灵敏度高的特点，建立了测定大气中痕量六价铬的离子色谱方法。最低检出限可达0.48ng/m3，相对标准偏差在1.1%～9.1%，实际样品加标回收率在105%～118%。方法准确可靠，可满足测定大气中六价铬的需要。

离子色谱 六价铬 大气检测

0 引 言

铬由于其金属和化合物的特性，被广泛应用于工业领域。铬一般以三价氧化态Cr(Ⅲ)或六价氧化态Cr(Ⅵ)存在。环境中的六价铬离子Cr(Ⅵ)是强氧化物，为吸入性极毒物，很可能造成遗传性基因缺陷，对环境和生命系统危害较大。[1-2]

大气颗粒物中以铬酸盐形式存在的六价铬采集于大气滤膜上，含量极低，常规检测方法无法准确检出。而离子色谱具有高度的灵敏度，[3-6]可将样品经超声提取后，通过离子色谱柱分离，分离后与显色剂二苯卡巴肼形成化合物，使用紫外可见检测器在530nm处检测该化合物的吸光度，吸光度与样品中六价铬的浓度成正比。

1 仪器和材料

1.1 试剂

①碳酸氢钠，纯度99.5%；碳酸氢钠溶液，c＝20mmol/L，由纯品配制；硫酸铵，ρ＝1.77g/mL，纯度99.999%；浓氨水，ω＝25%，优级纯；二苯卡巴肼，分析纯；甲醇，ρ＝0.79g/mL，纯度99.9%；浓硫酸，ρ＝1.84g/mL，优级纯；标准贮备溶液：从相应的标准样品研究机构购买。

②淋洗液：称取66g硫酸铵，溶解于水，再加入14mL浓氨水稀释至2L。

③柱后衍生试剂：称取0.50g二苯卡巴肼溶解于100mL甲醇，将28mL浓硫酸溶解于500mL去离子水中。将二苯卡巴肼甲醇溶液转移至硫酸水溶液中，加水稀释至1L。衍生剂需要避光保存，最好一次性配置后使用。

1.2 仪器与设备

四通道智能大气颗粒物采样仪；离子色谱仪，具有柱后衍生装置及紫外可见检测器；超声波仪；15mL聚四氟乙烯带盖管；色谱柱。

2 采 样

采样滤膜使用纤维素滤膜，在四通道智能大气颗粒物采样仪中采集样品23h后，采样面朝内折叠，放入袋中在4℃干燥保存待用。

3 标准曲线绘制

准确移取浓度为100ng/mL的六价铬标准贮备液0.00mL、0.10mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL于100mL容量瓶内，得到浓度分别为0.00ng/mL、0.10ng/mL、0.20ng/mL、0.50ng/mL、1.00ng/mL、2.00ng/mL、5.00ng/mL的标准溶液。按浓度由低到高的顺序注入离子色谱仪，测定仪器响应值及保留时间。以响应值对六价铬浓度绘制标准曲线。

4 样品前处理

将样品膜折叠放入聚四氟乙烯管中，用10mL浓度为20mmol/L的碳酸氢钠溶液密闭超声1h，过滤液收集于带塑料帽的进样瓶中进行离子色谱仪分析。空白试样使用空白滤膜和样品同时处理操作，制备成空白试样。

Cr(Ⅵ)作为强氧化物，取样和保存过程会引起pH的变化，造成结果偏差，因此需使用冷藏样品，最小限度地用手接触，并在24h内分析。

5 实验室仪器设定条件

淋洗液流速为1.5mL/min；柱后试剂流速为0.5mL/min；检测波长为520nm。

6 结果与讨论

6.1 方法检出限、测定下限

对7个空白滤膜进行前处理后，对处理后的溶液分别进行测定，检出限MDL计算公式为MDL＝t×S，式中S为7次结果的标准偏差，t＝3.143。测试数据如表1所示。

表1 方法检出限、测定下限测试数据表(单位：µg/L)Tab.1 Test data of method detection limit and determination of limit(Unit：µg/L)

当采样体积为100m3(273K，101.325kPa)，试样定容体积为10.0mL时，该方法所计算出的检出限为0.48ng/m3。

6.2 精密度测试数据

分别取浓度为0.1µg/L、1.0µg/L、5.0µg/L的标准溶液为分别平行6次测定计算相对标准偏差，测试数据如表2所示。

表2 方法精密度测试数据(单位：µg/L)Tab.2 Test data of method precision(Unit：µg/L)

6.3 方法准确度测试数据

分别取浓度为0.5µg/L、2.00µg/L的标准溶液为分别平行6次测定计算相对误差，测试数据如表3所示。

表3 标准样品测试数据(单位：µg/L)Tab.3 Test data of standard samples(Unit：µg/L)

再分别对不同污染程度的两天的实际样品加标1.0µg/L测定计算加标回收率，测试数据如表4所示。

表4 实际样品加标测试数据(单位：µg/L)Tab.4 Test data of actual sample standard addition recovery(Unit：µg/L)

7 结 语

经测定，本方法的最低检出限可达0.48ng/m3，相对标准偏差在1.1%～9.1%，实际样品加标回收率在105%～118%。该方法的前处理操作简便，适用于大批量样品的处理，其检出限低，灵敏度好，准确度、精确度均可以满足测定六价铬的分析要求。

［1］ 陈巧珠. 微量元素铬与人体健康[J]. 宁德师专学报：自然科学版，2003，15(3)：244-246.

［2］ 梁奇峰. 铬与人体健康[J]. 广东微量元素科学，2006，13(2)：67-69.

［3］ 刘肖. 离子色谱法测定铬[J]. 环境化学，2005，14(6)：741-743.

［4］ 王夔. 生命科学中的微量元素[M]. 北京：中国计量出版社，1992：356-362.

［5］ 严利民，胡文武. 离子色谱法测定水中六价铬[J]. 中国热带医学，2007，7(1)：87-88.

［6］ 郑晓红，郑晓霖，汪琴. 离子色谱法在环境分析中的应用[J]. 干旱环境监测，2000，14(3)：143-151.

Determination of Chromium(Ⅵ)in the Atmosphere by Ion Chromatography

LIN Dong，GUAN Yuchun，DING Dongmei，GUO Jingjing
(Tianjin Environmental Monitoring Center，Tianjin 300191，China)

In atmospheric particulates，chromium(Ⅵ)exists in the form of chromates and in atmospheric filter membranes，extremely low content of chromium(Ⅵ)can be collected．Therefore，conventional inspection methods cannot precisely detect it．This paper，taking advantage of highly sensitive ion chromatography，establishes a determination method of trace amount chromium(Ⅵ)in the atmosphere by ion chromatography．The minimum detection limit reaches 0.48ng/m3with a relative standard deviation between 1.1%～9.1% and an actual sample standard addition recovery between 105%～118%．This method is accurate and reliable and can meet the needs of the determination of chromium(Ⅵ)in the atmosphere.

ion chromatography；chromiun(Ⅵ)；determination of atmosphere

X831

：A

：1006-8945(2015)08-0022-02

2015-07-03