一、方法概要
空氣中粒狀污染物由高量空氣採樣器(High-volume air sampler)
收集於 20cm × 25 cm(8 in ×10 in)之採集用濾紙,使用試劑水
加熱回流萃取陰離子後,成為水溶液樣品,水樣中之待測陰離子,隨
碳酸鈉-碳酸氫鈉移動相溶液經一系列之低容薄層離子交換層析管時
,因與樹脂間親和力不同而分離。分離後之待測陰離子再流經一高容
量之陽離子交換樹脂之抑制裝置,被轉換成具高導電度酸之形態,而
移動相溶液則轉換成低導電度之碳酸。經轉換後之待測陰離子再流經
電導度偵測器,即可依其滯留時間及波峰面積、高度或感應強度予以
定性及定量。
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二、適用範圍
本方法適用於水溶性佳之鹽類,如:Cl-、 SO42-、 NO3- 之檢測
。本方法偵測極限與樣品之注入體積及導電度偵測器之設定有關,對
於使用100 μL 樣品迴路及 10 μ S/cm 全比例(Full - scale)導
電度偵測器,偵測極限可達 0.05 ~ 0.5 μg/m3 。
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三、干擾
(一)任何能產生與待測離子有相同滯留時間之波峰的物質,均會對該
待測離子產生干擾。一般可利用適當稀釋水樣及梯度沖提予以排
除。
(二)對於圖譜中未知之波峰,應利用標準品添加法,予以確認之。
(三)試劑水、玻璃器皿及採樣儀器等如遭污染,亦將對檢測結果造成
干擾,尤其本方法檢測時所需水樣量相當少,操作時更應特別注
意。
(四)單一離子之濃度如太高會對其他離子造成干擾,可利用稀釋或梯
度沖提來改善。
(五)樣品前濃縮、梯度沖提及將沖提出之樣品再注射等技術,固然可
減少干擾之發生,但仍應對個別成份的精密度與準確度作確認。
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四、設備與材料
(一)回流裝置:使用 125 mL 燒瓶,裝上回流冷凝器,置於加熱包或
電熱板上加熱回流。
(二)離子層析儀:包括注入閥、樣品迴路、保護管、抑制裝置、離子
層析管、具溫度補償之電導度偵測器及記錄器或積分儀,且可提
供 1至 5 mL/min 移動相溶液流量及 1400 至 6900 kpa 的壓力
或適用於各廠牌儀器之特殊規定。
(三)陰離子層析管柱:具苯乙烯-二乙烯基苯(Styrene divinylben
z-ene-based) 之低容薄層層析管柱或類似材質之層析管柱對
Cl-,SO42-及 NO3-有良好之分離效果者,參考圖一。
(四)保護管柱:與層析管具有相同材質者;用以保護層析管避免污染
或損壞。(就特定使用期間後應更換)
(五)抑制裝置:具陽離子交換樹脂薄膜或纖維,能連續將待測物及移
動相溶液轉換成酸的型態,或其它類似有效的背景抑制裝置(註
1)。
(六)採集用濾紙須符合下列基本規格
1.濾紙尺寸:20 × 25 cm(或8 in × 10 in)。
2.濾紙之有效採集面積:18 cm × 23 cm(或 7 in × 9 in)
。
3.濾紙材質:玻璃纖維、石英或鐵弗龍,以鐵弗龍材質為佳。
(七)濾膜:不含待測物之 0.45 μm 孔徑。
(八)天平:可精秤至 0.1 mg 者。
(九)過濾用濾紙:不含待測物之濾紙。
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五、試劑
(一)試劑水:不含待測物之去離子水或蒸餾水,並經 0.45 μm 孔徑
濾膜過濾,以避免堵塞管柱,導電度應在 0.1 μS/cm 以下者。
(二)移動相溶液
1.碳酸氫鈉-碳酸鈉溶液I:溶解 0.336 g (4 mM)之碳酸氫鈉
和0.424 g(4 mM) 之無水碳酸鈉於水中,並以試劑水定容至
1L。
2.碳酸氫鈉-碳酸鈉溶液 II:溶解 0.143 g(1.7 mM)之碳酸氫
鈉和 0.191 g(1.8 mM)之無水碳酸鈉於水中,並以試劑水定
容至1L。
3.或依各廠牌儀器分離管柱之特殊規定配製。
(三)再生溶液,0.025 N :稀釋 2.8 mL 濃硫酸至 4L 或依各廠牌儀
器之特殊規定配製。
(四)標準儲備溶液,1000 mg/L :取表一中所列之標準品(試藥級以
上之等級),於 105℃乾燥 8 小時後,參考表中所列之試藥取
用量,將試藥溶解於試劑水中,並稀釋至 1 L,此溶液可保存 1
個月,或購買市售具濃度及保存期限說明之標準儲備溶液。
(五)標準中間溶液:配製適當之單一或混合標準中間溶液,分別各取
標準儲備溶液 10 mL,至 100 mL 量瓶內,配製成單一或混合標
準中間溶液(100 mg / L)。
(六)檢量線標準工作溶液:依據待測陰離子濃度,將標準中間溶液配
製成適當濃度範圍的標準工作溶液。
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六、採樣及保存
經高量空氣採樣器抽引 24 小時(約 2000 m3 空氣量)後之採樣濾
紙,取其採集面積 10 %,即 2.3 cm × 18 cm 之條狀物,剪成小
片置於 125 mL 燒瓶,加入試劑水 80 mL,裝上回流冷凝器,加熱 9
0 分鐘,冷卻後過濾,清洗濾紙,並將試樣濾紙之殘存液壓乾,全濾
液量稀釋至 250 mL ,混合均勻後即為檢液,於 4 ℃冷藏保存。
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七、步驟
(一)儀器準備
1.打開離子層析儀電源,並調整移動相溶液流量(約1 ~2 mL/m
in或依各儀器建議值),使之具有較佳之分離效果。
2.調整導電度偵測器,通常設定在 10 至 30 μs 之間。使儀器
溫機 15 至 20 min ,觀察偵測器之圖譜基線,俟其達到平穩
後,將偵測器之偏位歸零。
3.調整抑制管試劑流量約 2.5 至 3 mL/min(或依各儀器建議
值)。
(二)檢量線製備
1.注入含有單一或混合化合物之標準溶液,在特定實驗條件下,
各離子的滯留時間為一定值,則可依其滯留時間,予以定性。
2.依據待測陰離子濃度,配製成適當濃度範圍的標準工作溶液,
需要用五個濃度均勻分佈的檢量線標準溶液和一個零值標準溶
液以製作檢量線。最低濃度必須小於待測物濃度或等於方法偵
測極限( MDL),最高濃度必須稍微超過待測物濃度,並依結
果之波峰高度、面積或感應強度與注入濃度之關係,繪製各個
待測陰離子之檢量線。
(三)真實水樣檢測
取適量之檢液,必要時稀釋(如有需要,先使通過濾膜),選擇
適當之樣品迴路(Sample Loop) 將樣品注入樣品迴路,並確實
使樣品迴路充滿樣品,啟動注入樣品迴路開關,使樣品隨移動相
溶液流入離子層析儀中,並依波峰高度、面積或感應強度,由檢
量線求得待測液中陰離子之含量。
(四)空白試驗
另取採樣用,同樣尺寸、材質之空白濾紙,依步驟六分析空白樣
品。
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八、結果處理
樣品中所含陰離子之濃度可以下式計算之:
a
大氣中陰離子濃度(ug/㎡)=───×250
V ×F
a :扣除空白採樣濾紙試驗後之陰離子濃度(μg/mL)
V :吸引空氣量(m3)
F :試樣濾液之分率
F =濾紙所佔百分率÷必要時之稀釋倍數
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九、品質管制
(一)檢量線:製備檢量線時,至少應包括五種不同濃度之標準溶液(
不包括空白零點),檢量線之相關係數應大於或等於 0.995。
(二)空白分析:每批次或每十個樣品至少應執行一個空白樣品分析。
(三)查核樣品分析:每批次或每十個樣品至少應執行一個查核樣品分
析。
(四)重複分析:每批次或每十個樣品至少應執行一個重複分析。
(五)添加標準品分析:每批次或每十個樣品至少應執行一個添加已知
量標準溶液之樣品。
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十、精密度和準確度
單一實驗室對 Cl-、 NO3 -、SO42-三種陰離子進行精密度與準確
度檢測,分別以試劑水配製之查核樣品( 5 mg/L) 及真實樣品添加
的結果如表二、表三。
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十一、參考資料
1.NIEA A401.10A 空氣粒狀污染物中硝酸鹽檢驗法- 2 ﹐4 二甲
苯酚法。
2.NIEA A402.10A 空氣中粒狀污染物中硫酸鹽檢驗法-濁度法。
3.NIEA A403.10A 空氣中粒狀污染物中氯鹽檢驗法-硝酸汞滴定法
。
4.NIEA W415.50T 水中陰離子檢測方法- 離子層析法。
5.NIEA A419.10C 空氣濕沉降物中氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽檢測方
法-抑制型離子層析法。
註 1:抑制裝置若有需要應依廠商之說明進行再生步驟。
註 2、廢液分類處理原則-本檢驗廢液依一般無機廢液處理。
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