阳离子交换色谱法测定私炒炸药中硝酸铵含量

李继民

(中国刑警学院法化学系，辽宁沈阳 110035)

硝酸铵(AN)是一种高效氮素固体化肥，适用于各种土壤，在农资肥料中占有不可替代的地位，同时硝酸铵又是一种氧化剂，本身具有爆炸特性，是目前工业炸药的主要成分之一［1］。近几年来，由于工业炸药价格的上涨，辽宁地区出现了多起将硝酸铵用于私炒炸药案件，因此准确、快速测定私炒炸药中硝酸铵含量具有重要意义。

目前测定硝酸铵含量的方法有甲醛-滴定法［2］、纳氏试剂比色法［3］、分光光度法［4］、离子选择电极法［5］、电导率法［6］、离子色谱法［7］等，这些方法都是通过测定单一离子—铵离子或硝酸根离子的含量来确定硝酸铵的含量。本文采用阳离子交换色谱法测定私炒炸药中的铵离子的含量来确定硝酸铵含量的方法，该方法具有快速、灵敏、准确等优点，适合于公安基层办案工作的需要。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器:DIONEX ICS-1000离子色谱仪(美国戴安公司)，电导检测器，RFC淋洗液自动发生装置，Chromeleon色谱工作站;XS105型电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司);0.45μm水性过滤头(北京格润得科技有限公司)。

试剂:阳离子混合标准储备液均购自美国戴安公司，临用前用去离子水稀释成所需浓度;氯化铵、甲基磺酸等均为分析纯，购自沈阳国药集团有限公司;实验用水均为电阻率为18.2 MΩ·cm的去离子超纯水。

1.2 色谱条件

阳离子分析条件:CSRS-4 mm抑制器(电流80 mA);CG12A(4×250 mm)保护柱;CS12A(4×250 mm)阳离子交换色谱柱;柱温:30℃;检测器温度35℃;淋洗液:20 mM甲基磺酸溶液;进样量25μL。

1.3 标准溶液的配制

铵离子标准溶液的配制:用分析天平准确称取0.298 g氯化铵置于1 000 mL容量瓶中，并用去离子水定容，配置成100 mg/L NH+4标准溶液，保存在4℃冰箱中备用。

1.4 标准曲线的绘制

分别移取铵离子标准溶液 1、5、10、15、20、25、30 mL置于100 mL容量瓶中，并用去离子水定容，配置成1、5、10、15、20、2、30 mg/L 的系列标准溶液，保存在4℃冰箱中备用。

1.5 样品的处理

准确称取0.50 g私炒药样本置于小烧杯中，加入50 mL水，于25℃超声20 min，定容于100 mL容量瓶中。以1 mL/min的速度经过已用1 mL甲醇和3 mL水活化后的C18-SPE柱，弃去前2 mL的流出液，收集中间的流出液。将流出液经0.45μm水性过滤头过滤，即得到样品溶液。

2 结果与讨论

2.1 淋洗液的选择

IonPac CS12A是高容量阳离子交换柱，主要用于快速等度分离各种样品中锂离子、钠离子、铵根离子、钾离子、镁离子和钙离子，常使用甲基磺酸或硫酸作为淋洗液，故本方法选择甲基磺酸作为淋洗液［8］。

2.2 定性分析

在上述实验条件下，阳离子混合标准液色谱图见图1，私炒药样品阳离子色谱图见图2。

图1 五种阳离子标准混合液分离色谱图

图2 私炒药样品分离色谱图

由图1、图2可知，应用本方法可以将私炒药中常见无机阳离子很好地分离，达到定性分析的目的和定量分析要求，整个阳离子混合标准液分析时间在15 min以内完成，铵离子的保留时间为4.89 min。

2.3 标准曲线和检出限

将配制的系列浓度标准溶液，按色谱条件进行测定，以铵离子的质量浓度X(mg/L)为横坐标，峰面积Y为纵坐标进行线性回归分析，得回归方程为Y=1.743 8X+0.029，相关系数 r=0.999 8，铵离子在1～30 mg/L范围内具有良好的线性关系，按照信噪比为3倍计算最低检测浓度为0.021 6 mg/L。

2.4 加标回收率和精密度

用标准加入法进行回收率实验，对方法的准确度和精密度进行考察。分别添加 5.000 mg和10.000 mg，按样品处理方法进行提取，平行测定5次，结果见表1。

表1 回收率测定结果(n=5)

2.5 私炒药样品中硝酸铵含量的测定

2012年3月至7月辽宁省某地区送检私炒药样品中硝酸铵含量的测定结果见表2。

表2 私炒药样品中硝酸铵的含量

3 结论

本文采用IonPac CS12A阳离子交换色谱柱，外标法定量，进行了私炒炸药中硝酸铵含量的离子色谱分析。结果表明，该方法具有分离完全、峰形对称、出峰快、且精密度和准确度高、回收率好、灵敏度高等优点，为公安基层快速测定私炒炸药中硝酸铵的含量提供了一种实用检测方法。

［1］ 黄鲁湘，李是良，周明安，等.农用硝酸铵抗爆性能判定方法研究［J］.采矿技术，2011，11(5):81-83.

［2］ 任晓红.甲醛法测定硝酸铵含量超百的原因分析及改进［J］.中氮肥，2010(5):62-63.

［3］ 孙云存.循环硝酸中硝酸铵含量测定的探讨［J］.中氮肥，2007(2):60-63.

［4］ 宋学兰，李志宏，朱喜春，等.快速测定氮磷复合肥中硝酸铵含量［J］.中氮肥，2007(5):57-60.

［5］ 刘燕兰，王阳.海水提取硝酸钾新工艺过程中硝酸根的测定［J］.海湖盐与化工，2004，33(3):8-10.

［6］ 黄衍生，刘杰，曾志超.硝酸铵水溶液浓度快速检测方法［J］.爆破器材，2011，40(1):16-18.

［7］ 张金庄，李国平，李慧敏.离子色谱法测定硝铵炸药爆炸尘土中的阳离子［J］.辽宁警专学报，1999(2):19-21.

［8］ 马继平，王海龙，李淑清，等.离子色谱法测定啤酒中五种阳离子［J］.理化检验-化学分册，2009，45(9):1093-1094.