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摘要采用离子色谱法对植物中的氯离子的测定进行研究,并与国标法进行对比。试验以抑制型离子色谱仪为测定手段,以浓度为20mmoL/L,流速为1.0mL/min的KOH为淋洗液,建立了离子色谱法在6min内测定植物中的氯离子。得到结果与国标法对比无显著差异,加标回收率超过90%。
关键词离子色谱法;植物;氯离子;测定
中图分类号O657.7 5文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)03-0016-01
DetermingChlorineIoninPlantswithIonChromatography
CHEN Gui-luanHUANG Yi-fan
(Research Center of Analysis and Testing of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning Guangxi 530022)
AbstractIn this paper,ion chromatography was used to determinate chlorine ion in plant and was compared with the national standard. In the experiment,using the inhibit ion chromatography for determination means and concentration of 20mmoL/L,a flow rate of 1.0mL/min KOH for the eluent,a method of determining chlorine ion in plant by ion chromatography in 6min was established. The results were not significantly different compared with GB methods. The recovery rate was above 90%.
Key wordsion chromatography;plant;chlorine ion;determination
氯是植物第16个必需营养元素[1]。作为微量营养元素,其在植物体内主要以离子形态(Cl-)参与光合作用、抑制植物病害、调节气孔开闭、维护细胞渗透压和保持体内电荷平衡等生理活动[2]。氯离子的过量与不足均会导致植物生长不良[3]。植物对氯离子的需要量较低,一般土壤中的氯离子量都远超过植物生长的需求量,因此相对于氯离子亏缺而言,土壤中氯离子的过量造成的毒害是植物遭受逆境胁迫(尤其是在盐胁迫下)中常见的问题[4]。测定植物体内氯含量,是评估植物氯营养状况的最直接有效的办法。而氯含量测定的关键在于植物体内氯的提取和测定方法的选择。植物体内氯的提取一直沿用高温干灰化法,此法需对植物样品进行预处理,且耗能大,成本高,精密度低,可靠性差。近年来有人提出用热水浸提法取代干灰化法[5]。测定植物中氯的方法有硝酸银(AgNO3)滴定法[6]、分光光度法[6]、微分脉冲极谱法[7]、电位滴定法[8,9]、離子色谱法[10]、近红外光谱法[11]、库仑法[12]等,这些方法各有特点。笔者采用离子色谱法,以氢氧化钠为淋洗液,6min内可测完1个样品,以期建立一种更快速、更准确的植物体内氯离子含量的测定方法。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
仪器:DIONEX ICS-1500型离子色谱仪(美国戴安公司),AG18-HC(4mm)阴离子保护柱,IonPac AS18阴离子分析柱(2mm×250mm),ASRS UTRALⅡ(4mm)阴离子抑制器,电导检测器,RFC-30淋洗液自动发生器。试剂:氯离子标准溶液(1 000mg/L,购自国家标准物质研究中心),试验时所需标准工作溶液均由此标准溶液逐级稀释。试验用水为电阻率大于18.2MΩ/cm的超纯水。淋洗液浓度为20mmoL/L的KOH,流动相流速为1.0mL/min,采样时间5min,柱温30℃,样品溶液经0.45μm微孔滤膜过滤后直接进样,进样量25μL。
1.2标准溶液的配制
准确移取氯离子标准溶液,配制成浓度分别为5、10、20、40、50mg/L的标准溶液系列。
1.3样品处理
样品采用热水浸出法处理:称取约2.00g绞碎均匀试样,热水浸渍后过滤于250mL容量瓶中,冷却至室温,加水至刻度,混匀备用。
2结果与分析
2.1色谱条件的优化
淋洗液流速小,出峰时间拖后;若淋洗液流速过大,可使保留时间减少,但同时会使植物中阴离子难以基线分离,且分离柱承受的压力过大,柱效降低,经过多次试验,选用浓度20mmoL/L KOH淋洗,流速为1.0mL/min。
2.2方法的线性关系、检出限及精密度
配制氯离子的标准溶液,经0.45μm微孔滤膜过滤,直接注入色谱仪,以峰高积分,绘制标准曲线。方法的线性关系见表1,相关系数为0.999 8,检出限为0.05μg/mL。
对同一标准溶液连续5次进样,相对标准偏差均为1.09%,精密度比较好。
2.3样品加标回收率的测定
样品回收率试验结果见表2,其中回收率超过100%,可能是由于仪器误差所致。
2.4与国标法的测定结果比较
分别采用离子色谱法和国标法对不同植物中氯离子的(下转第18页)
含量进行测定,测定结果见表3。从表3可以看出,离子色谱法和国标法测定结果的差别无显著性,2种方法的测定结果是一致的。表明离子色谱法具有较好的准确度,分析测试过程中无明显的系统误差,样品中氯化物的分析结果是可靠的。
3结论与讨论
试验使用KOH溶液作为淋洗液,用抑制型离子色谱仪测定植物中的氯化物,得到结果与国标法吻合得较好,建立了离子色谱法简单快速测定植物中氯化物的新方法,其检出限为0.05μg/mL,回收率令人满意。离子色谱法具有国标法所不具备的优点,操作简单,无需配制过多的化学试剂,而在线淋洗液发生器的存在,除了不用酸碱试剂、消除人工配制溶液以及试剂杂质等的误差外,其突出优点是只用水和鼠标控制就能精确而在线产生无污染(CO2)的所需浓度的淋洗液,并得到非常好的色谱重现性,是一种环保、节能的方法。文中用离子色谱法测定植物中氯化物,精密度高,重现性好,分析速度快,结果稳定,对于批量测定具有良好的应用前景。
4参考文献
[1] BROYER T C,CARLTON A B,JOHNSON C M,et al.Chlorine a micro-nutrient element for higher plants[J].Plant Physiol,1954(29):526-532.
[2] 罗庆云,於丙军,刘友良,等.NaCl胁迫下Cr和Na对大豆幼苗胁迫作用的比较[J].中国农业科学,2003,36(11):1390-1394.
[3] 何念祖,孟赐福.植物营养原理[M].上海:上海科学技术出版社,1987.
[4] 於丙军,刘友良.植物中的氯、氯通道和耐氯性[J].植物学通报,2004,21(4):402-410.
[5] 计小江,李超英,毛美飞.植物内氯测定中前处理方法探讨[J].浙江农业科学,1997(2):89-91.
[6] 周强,李萍,曹金花.测定植物体内氯离子含量的滴定法和分光光度法比较[J].植物生理学通讯,2007,43(6):1163-1166.
[7] 杨运发.环境标准参考物质的研究[J].分析化学,1989,17(5):444-446.
[8] 陈旭红.植物茎叶中氯离子的测定[J].宁夏农林科技,2003(4):21-22.
[9] 杨仁斌,沈丹.自动电位滴定法测定植物叶片中含氯量[J].湖南农学学报,2002,18(1):113-118.
[10] 蒋荣荣,顾亚中,姚振琴.离子色谱法测定植物中的氯离子的方法初探[J].黑龙江环境通报,2005,29(4):47-48.
[11] 吴荣晖,邵学广.近红外光谱用于植物样品中水溶性氯离子含量的测定[J].光谱学与光谱分析,2006,26(4):617-619.
[12] 夏宗凤.库仑法测定植物叶片中含氯量[J].环境化学,1985,4(5):84-88.
关键词离子色谱法;植物;氯离子;测定
中图分类号O657.7 5文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)03-0016-01
DetermingChlorineIoninPlantswithIonChromatography
CHEN Gui-luanHUANG Yi-fan
(Research Center of Analysis and Testing of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning Guangxi 530022)
AbstractIn this paper,ion chromatography was used to determinate chlorine ion in plant and was compared with the national standard. In the experiment,using the inhibit ion chromatography for determination means and concentration of 20mmoL/L,a flow rate of 1.0mL/min KOH for the eluent,a method of determining chlorine ion in plant by ion chromatography in 6min was established. The results were not significantly different compared with GB methods. The recovery rate was above 90%.
Key wordsion chromatography;plant;chlorine ion;determination
氯是植物第16个必需营养元素[1]。作为微量营养元素,其在植物体内主要以离子形态(Cl-)参与光合作用、抑制植物病害、调节气孔开闭、维护细胞渗透压和保持体内电荷平衡等生理活动[2]。氯离子的过量与不足均会导致植物生长不良[3]。植物对氯离子的需要量较低,一般土壤中的氯离子量都远超过植物生长的需求量,因此相对于氯离子亏缺而言,土壤中氯离子的过量造成的毒害是植物遭受逆境胁迫(尤其是在盐胁迫下)中常见的问题[4]。测定植物体内氯含量,是评估植物氯营养状况的最直接有效的办法。而氯含量测定的关键在于植物体内氯的提取和测定方法的选择。植物体内氯的提取一直沿用高温干灰化法,此法需对植物样品进行预处理,且耗能大,成本高,精密度低,可靠性差。近年来有人提出用热水浸提法取代干灰化法[5]。测定植物中氯的方法有硝酸银(AgNO3)滴定法[6]、分光光度法[6]、微分脉冲极谱法[7]、电位滴定法[8,9]、離子色谱法[10]、近红外光谱法[11]、库仑法[12]等,这些方法各有特点。笔者采用离子色谱法,以氢氧化钠为淋洗液,6min内可测完1个样品,以期建立一种更快速、更准确的植物体内氯离子含量的测定方法。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
仪器:DIONEX ICS-1500型离子色谱仪(美国戴安公司),AG18-HC(4mm)阴离子保护柱,IonPac AS18阴离子分析柱(2mm×250mm),ASRS UTRALⅡ(4mm)阴离子抑制器,电导检测器,RFC-30淋洗液自动发生器。试剂:氯离子标准溶液(1 000mg/L,购自国家标准物质研究中心),试验时所需标准工作溶液均由此标准溶液逐级稀释。试验用水为电阻率大于18.2MΩ/cm的超纯水。淋洗液浓度为20mmoL/L的KOH,流动相流速为1.0mL/min,采样时间5min,柱温30℃,样品溶液经0.45μm微孔滤膜过滤后直接进样,进样量25μL。
1.2标准溶液的配制
准确移取氯离子标准溶液,配制成浓度分别为5、10、20、40、50mg/L的标准溶液系列。
1.3样品处理
样品采用热水浸出法处理:称取约2.00g绞碎均匀试样,热水浸渍后过滤于250mL容量瓶中,冷却至室温,加水至刻度,混匀备用。
2结果与分析
2.1色谱条件的优化
淋洗液流速小,出峰时间拖后;若淋洗液流速过大,可使保留时间减少,但同时会使植物中阴离子难以基线分离,且分离柱承受的压力过大,柱效降低,经过多次试验,选用浓度20mmoL/L KOH淋洗,流速为1.0mL/min。
2.2方法的线性关系、检出限及精密度
配制氯离子的标准溶液,经0.45μm微孔滤膜过滤,直接注入色谱仪,以峰高积分,绘制标准曲线。方法的线性关系见表1,相关系数为0.999 8,检出限为0.05μg/mL。
对同一标准溶液连续5次进样,相对标准偏差均为1.09%,精密度比较好。
2.3样品加标回收率的测定
样品回收率试验结果见表2,其中回收率超过100%,可能是由于仪器误差所致。
2.4与国标法的测定结果比较
分别采用离子色谱法和国标法对不同植物中氯离子的(下转第18页)
含量进行测定,测定结果见表3。从表3可以看出,离子色谱法和国标法测定结果的差别无显著性,2种方法的测定结果是一致的。表明离子色谱法具有较好的准确度,分析测试过程中无明显的系统误差,样品中氯化物的分析结果是可靠的。
3结论与讨论
试验使用KOH溶液作为淋洗液,用抑制型离子色谱仪测定植物中的氯化物,得到结果与国标法吻合得较好,建立了离子色谱法简单快速测定植物中氯化物的新方法,其检出限为0.05μg/mL,回收率令人满意。离子色谱法具有国标法所不具备的优点,操作简单,无需配制过多的化学试剂,而在线淋洗液发生器的存在,除了不用酸碱试剂、消除人工配制溶液以及试剂杂质等的误差外,其突出优点是只用水和鼠标控制就能精确而在线产生无污染(CO2)的所需浓度的淋洗液,并得到非常好的色谱重现性,是一种环保、节能的方法。文中用离子色谱法测定植物中氯化物,精密度高,重现性好,分析速度快,结果稳定,对于批量测定具有良好的应用前景。
4参考文献
[1] BROYER T C,CARLTON A B,JOHNSON C M,et al.Chlorine a micro-nutrient element for higher plants[J].Plant Physiol,1954(29):526-532.
[2] 罗庆云,於丙军,刘友良,等.NaCl胁迫下Cr和Na对大豆幼苗胁迫作用的比较[J].中国农业科学,2003,36(11):1390-1394.
[3] 何念祖,孟赐福.植物营养原理[M].上海:上海科学技术出版社,1987.
[4] 於丙军,刘友良.植物中的氯、氯通道和耐氯性[J].植物学通报,2004,21(4):402-410.
[5] 计小江,李超英,毛美飞.植物内氯测定中前处理方法探讨[J].浙江农业科学,1997(2):89-91.
[6] 周强,李萍,曹金花.测定植物体内氯离子含量的滴定法和分光光度法比较[J].植物生理学通讯,2007,43(6):1163-1166.
[7] 杨运发.环境标准参考物质的研究[J].分析化学,1989,17(5):444-446.
[8] 陈旭红.植物茎叶中氯离子的测定[J].宁夏农林科技,2003(4):21-22.
[9] 杨仁斌,沈丹.自动电位滴定法测定植物叶片中含氯量[J].湖南农学学报,2002,18(1):113-118.
[10] 蒋荣荣,顾亚中,姚振琴.离子色谱法测定植物中的氯离子的方法初探[J].黑龙江环境通报,2005,29(4):47-48.
[11] 吴荣晖,邵学广.近红外光谱用于植物样品中水溶性氯离子含量的测定[J].光谱学与光谱分析,2006,26(4):617-619.
[12] 夏宗凤.库仑法测定植物叶片中含氯量[J].环境化学,1985,4(5):84-88.