離子色譜法測定過氧化氫中硝酸鹽含量

梁 媛，王 宏

（1.中海油天津化工研究設計院有限公司，國家無機鹽產品質量監督檢驗中心，天津300131；2.天津正達科技有限責任公司）

化工分析與標準化

離子色譜法測定過氧化氫中硝酸鹽含量

梁 媛1，王 宏2

（1.中海油天津化工研究設計院有限公司，國家無機鹽產品質量監督檢驗中心，天津300131；2.天津正達科技有限責任公司）

介紹了一種不引入任何雜質、快速地檢測過氧化氫中硝酸鹽含量的方法。即采用IonPac AS12A色譜柱，以碳酸鈉-碳酸氫鈉為淋洗液，樣品不進行前處理直接稀釋10～20倍進樣測定。討論了此類型色譜柱的特點、樣品的稀釋倍數。結果表明，硝酸鹽在質量濃度為0～4.00mg/L范圍內線性良好，相關系數為0.999 8，方法檢出限為0.04mg/L，樣品測定結果相對標準偏差小于2%，加標回收率為97%～103%。

過氧化氫；離子色譜；硝酸鹽；色譜柱；回收率

過氧化氫俗稱雙氧水，一般情況下分解成水和氧氣，對環境無毒無害，是一種環保化學品。正因為其具有特殊的化學性質，因而廣泛應用于食品、電子、電鍍、化工、醫藥、紡織、環境保護和分析測試等方面，因此對檢測過氧化氫中雜質含量的指標要求越來越高。分光光度法［1］和離子選擇電極法［2］檢測過氧化氫中硝酸鹽含量在某些領域已不能滿足其技術要求，而新修訂的GB/T 1616—2014《工業過氧化氫》中對硝酸根含量的測定就增加了離子色譜法，并且是仲裁方法。離子色譜法具有快速、靈敏、選擇性好和同時測定多組分的優點，可以測定很多目前難以用其他方法測定的離子，尤其是陰離子。但是國標中的方法寫得很簡單，沒有給出色譜柱型號和淋洗液類型等儀器參數，也沒有稱量試樣質量等參數，實驗人員按其方法做遇到很多問題。筆者通過實驗詳細討論了離子色譜法測定過氧化氫中硝酸鹽含量的方法，并且找到了一種不需要試樣前處理、最少引入雜質并且樣品中各陰離子分離度很好的快速測定方法。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

儀器：戴安公司ICS-1500離子色譜儀；IonPac AS12A陰離子交換色譜柱；電導檢測器；ASRS-4mm自動再生抑制器；Milli-Q超純水系統（超純水電阻率為18.2МΩ·cm）；0.45μm微孔過濾膜。

試劑：質量濃度為1 000mg/L的硝酸鹽標準溶液，試驗用標準溶液質量濃度為100mg/L。

1.2 色譜條件

淋洗液為碳酸鈉（2.70 mmol/L）與碳酸氫鈉（0.30mmol/L）的混合溶液；設定流速為1.00mL/min；定量進樣環為200μL；抑制器電流為17mA。

1.3 實驗原理及方法

早在20世紀90年代，Kerth等［3］就提出了一種離子色譜法測定濃過氧化氫中痕量陰離子的方法。經過對色譜柱填料和抑制器類型的研究和選擇，找到了一種色譜柱和與之相匹配的電離抑制器。此色譜系統實現了過氧化氫樣品不用進行前處理，直接稀釋進樣測試的方法。

IonPac AS12A色譜柱填料是有機聚合物基質，其優點是有機聚合物離子交換劑在很寬的pH范圍（pH=0～14）穩定，可用強酸和強堿作為淋洗液［4］。過氧化氫樣品雖然有較強的酸性，但鑒于色譜柱填料的材料性質，直接稀釋進樣不會對色譜柱產生損壞。此色譜柱系統采用電離抑制器，過氧化氫在此系統中不會產生分解，不影響基線也不產生雙峰、亂峰等現象，故不用分解過氧化氫樣品，可稀釋樣品直接進樣進行分析，可有效地避免加碳酸鈉等堿性物質分解樣品過程中帶來的污染，還大大加快了分析測試時間。

1.4 樣品稀釋倍數討論

GB/T 1616—2014《工業過氧化氫》中要求硝酸鹽含量指標不大于0.02%（質量分數），一般過氧化氫樣品中硝酸鹽質量分數都在0.001%～0.005%之間。過氧化氫樣品中含有大量的磷酸根，與硝酸根出峰時間很相近。如果過氧化氫樣品稀釋倍數太小、濃度太高，硝酸根和磷酸根的峰就分離不好，所以要將過氧化氫樣品稀釋10倍以上再進行檢測。過氧化氫有強的腐蝕性和氧化性，稀釋樣品進樣也可起到保護色譜柱的作用。如果樣品稀釋倍數太大，硝酸根含量太少，會造成峰面積太小或者出現低于檢出限的情況，實驗結果偏差會較大。若樣品中硝酸鹽含量很高，可進行逐級稀釋，一般樣品推薦稀釋10或20倍進樣。

2 結果及加標回收實驗

2.1 標準曲線繪制

作硝酸鹽標準溶液曲線：移取質量濃度為100mg/L的硝酸鹽標準溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00mL于100mL容量瓶中并稀釋到刻度；所制標準溶液曲線的質量濃度分別為 0.00、0.50、1.00、2.00、4.00mg/L，繪制曲線方程。此方法硝酸鹽質量濃度范圍為0～4.00mg/L，相關系數達到0.999 8。

2.2 方法檢出限計算

取質量濃度為0.50mg/L的標準溶液連續做10次實驗，其結果分別為0.488、0.492、0.485、0.505、0.511、0.492、0.513、0.486、0.482、0.508mg/L，得出的測試結果的標準偏差為0.012mg/L。方法檢出限公式為ρL=kiSiρ/X。式中：ρL為方法的檢出限；ki為置信因子，一般取3；Si為樣品測量讀數的標準偏差；ρ為樣品含量值；X為樣品測量讀數平均值。此方法檢出限為0.04mg/L。工作曲線的回歸分析見表1。

表1 工作曲線的回歸分析

2.3 樣品測定及精密度實驗

測定2個過氧化氫樣品中無機陰離子的含量。各取10.00 g過氧化氫試樣于100mL容量瓶中并稀釋至刻度，經過0.45μm微孔濾膜過濾，然后進行離子色譜測試。樣品色譜圖見圖1，測試結果見表2。

圖1 過氧化氫樣品無機陰離子色譜圖

從圖1a可以看出，NO3-出峰時間為9.100min、PO43-出峰時間為10.460min。從圖1b可以看出，NO3-出峰時間為9.093min、PO43-出峰時間為10.003min。由圖1可以看出，過氧化氫樣品雖然沒有經過前處理直接稀釋進樣，但各離子分離效果很好，基線平滑，且沒有雙峰、亂峰出現。此方法得到理想的色譜圖。

表2 過氧化氫樣品無機陰離子分析結果（n=5）

從表2可以看出，a樣品相對標準偏差為1.20%，b樣品相對標準偏差為0.75%，均小于2%，測試結果精密度很好。

2.4 加標回收實驗

對2個過氧化氫樣品進行加標回收實驗，結果見表3。由表3可以看出，2個樣品分別加入不同質量濃度的標準溶液，測得的加標回收率均在97%～103%之間。

表3 回收率實驗（n=5）

3 討論

GB/T 1616—2014《工業過氧化氫》對硝酸鹽測定方法，只提到樣品要在堿性條件下測試，參考分光光度法樣品前處理方法。即在樣品中加質量濃度為30 g/L碳酸鈉溶液1mL，加入鉑金絲在沸水浴蒸發至干，再加少量水蒸發至干，以保證分解完全，再將分解完全試樣定容至100mL容量瓶中進行測試。筆者介紹了采用IonPac AS12A色譜柱測定過氧化氫中硝酸鹽含量，其特點是樣品不用前處理直接稀釋測定，方便快捷，避免了加入其他試劑帶來的污染。而且此方法實驗結果相對標準偏差均小于2%、加標回收率在97%～103%之間，得到了滿意的分析結果。

［1］ GB/T 1616—2014 工業過氧化氫［S］.

［2］ 李敬源，盧麗霞，李鳳玲，等.離子選擇電極法測定過氧化氫中的硝酸鹽含量［J］.廣州化學，2007，35（3）：61-63.

［3］ Kerth J，Jensen D.Determinationsof traceanions in hydrogen peroxide［J］.J.Chromatogr.A，1995，706：191-198.

［4］ 牟世芬，劉克納，丁曉靜.離子色譜方法及應用［M］.2版.北京：化學工業出版社，2005.

聯系方式：63524389@qq.com

Determ ination ofnitrate in hydrogen peroxide ion by ion chromatography

Liang Yuan1，Wang Hong2
（1.China NationalCenter forQuality Supervision and Testof Inorganic Products，CenerTech Tianjin ChemicalResearch and Design Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300131，China；2.Tianjin Zhengda Scienceand Technology Co.，Ltd.）

The ion chromatographywas themost rapidlymethod fordetecting the contentofnitrate in hydrogen peroxideby diluting the sample from 10 to 20 timeswithoutany pretreatments.Analytical column：IonPac AS12A；Eluent：Na2CO3-NaHCO3. The linear range of the nitrate was at0～4.00mg/Lwith correlation coefficientof 0.999 8，the detection limitof thismethod was0.04mg/L，the relative standard deviation and recovery ofnitratewere less than 2.00%and 97%～103%，respectively.

hydrogen peroxide；ion chromatography；nitrate；chromatographic column；recovery

TQ123.6

A

1006-4990（2016）12-0078-03

2016-06-22

梁媛（1983— ），女，大學本科，工程師，研究方向為無機鹽產品儀器分析。