离子色谱法测定大气降水中的甲酸乙酸

时间：2024-07-28

寿婕，相巧明，董建淼

（1.浙江省绍兴生态环境监测中心，浙江绍兴 312000；2.浙江中诺检测技术有限公司，浙江绍兴 312000）

甲酸是一种有机酸，化学式为HCOOH，俗名蚁酸，是最简单的羧酸，无色而有刺激性气味的液体，弱电解质，酸性很强，有腐蚀性，能刺激皮肤起泡，是有机化工原料，也用作消毒剂和防腐剂。

乙酸，也叫醋酸、冰醋酸，化学式CH3COOH，是一种有机一元酸，为食醋主要成分。纯的无水乙酸（冰醋酸）是无色的吸湿性固体，凝固后为无色晶体，其水溶液中弱酸性且腐蚀性强，蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。

作为近年来发展最快的技术之一，离子色谱的应用已渗透到众多领域。应用范围从分析水中常见阴、阳离子和有机酸，发展到分析极性化合物、氨基酸、糖、重金属和过渡金属及不同氧化态。作为一种有效的痕量分析手段，由于其具有简便、高效、高灵敏度和重现好的特点，离子色谱已在许多领域代替了传统的化学分析方法，如蒸气锅中痕量Fe3+、Fe2+、Cu2+、和SiO32-以及Cl-、SO42-、Na+、Mg2+、Ca2+等离子分析，已经广泛采用离子色谱法。另外，离子色谱在环境、食品、卫生、石油开发、石油化工、饮用水、高纯水和水文地层方面已得到广泛应用[1]。

离子色谱是高效液相色谱的一种，是分析离子的一种液相色谱方法。根据分离机理，离子色谱可分为高效离子交换色谱（HPLC）、离子排斥色谱（HPIEC）和离子对色谱（MPIC），本文采用的是离子交换色谱。离子交换色谱采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子，这在离子色谱中应用最广泛，其主要填料类型为有机离子交换树脂，以苯乙烯二乙烯苯共聚体为骨架，在苯环上引入磺酸基，形成强酸型阳离子交换树脂，引入叔胺基而成季胺型强碱性阴离子交换树脂。此交换树脂具有大孔或薄壳型或多孔表面层型的物理结构，以便于快速达到交换平衡，离子交换树脂耐酸碱可在任何pH值范围内使用，易再生处理、使用寿命长。

甲酸乙酸的测定方法有气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法。本文建立的方法是将大气降水样品通过0.22 μm微孔滤膜过滤后，直接进Integrion离子色谱仪进行分离，样品前处理过程不使用有机试剂，分析时间短，检出限低、准确度高、精密度好，是一种实用、快速的分析方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Integrion离子色谱仪（赛默飞世尔科技（中国）有限公司）；AS-DV自动进样器；0.22 μm水相滤膜；Dionex AERS 500抑制器；甲酸纯溶液的批号是C1391300020529；乙酸纯溶液的批号是1001550040621[2]。

1.2 离子色谱分析条件

色谱柱：Dionex ionpacAS-11-HC-4 um阴离子分析柱；淋洗液：Dionex EGC 500氢氧化钾淋洗液；等度洗脱；流速1.0 mL/min；进样量25 uL；柱温30 ℃；用电导检测器进行检测；用峰面积定量；分析时间10 min[3]。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的配制

取0.5 mL甲酸纯溶液，用超纯水定容到1 L，配成615 mg/L的甲酸标准储备液；取2 mL乙酸纯溶液，用超纯水定容到2 L，配成1050 mg/L的乙酸标准储备液。取8.14 mL甲酸标准储备液和4.76 mL乙酸标准储备液，用超纯水定容到100 mL，配成50 mg/L的甲酸乙酸混合标准使用液。

用移液管移取甲酸乙酸混合标准使用液0.50 m L、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、7.00 mL、10.0 mL至100 mL容量瓶，用超纯水定容，制作甲酸乙酸标准曲线。实验结果见表1、表2，结果表明，在0.25-5.0 mg/L范围内，甲酸和乙酸的标准曲线线性良好。

表1 甲酸的标准曲线及测定结果

表2 乙酸的标准曲线及测定结果