DZ∕T 0064.28-2021 地下水质分析方法 第28部分：钾、钠、锂和铵量的测定 离子色谱法.pdf

ICS 73.080 D59 DZ 中 华 人 民 共 和 国 地 质 矿 产 行 业 标 准 DZ/T 0064.282021 代替 DZ/T 0064.28-1993 地下水质分析方法 第 28 部分：钾、钠、锂和铵量的测定 离子色谱法 Methods for analysis of groundwater quality Part28: Determination of potassium, sodium, lithium, ammonium content Ion chromatography 2021 - 02 - 22 发布 2021 - 07 - 01 实施 中华人民共和国自然资源部 发 布 DZ/T 0064.282021 I 前 言 DZ/T 0064地下水质分析方法分为85个部分： 第1部分：一般要求 第2部分：水样的采集和保存 第3部分：温度的测定 温度计（测温仪）法 第4部分：色度的测定 铂-钴标准比色法 第5部分：pH值的测定 玻璃电极法 第6部分：电导率的测定 电极法 第7部分：Eh值的测定 电位法 第8部分：悬浮物的测定 重量法 第9部分：溶解性固体总量的测定 重量法 第10部分：砷量的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 第11部分：砷量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法 第12部分：钙和镁量的测定 火焰原子吸收分光光度法 第13部分：钙量的测定 乙二胺四乙酸二钠滴定法 第14部分：镁量的测定 乙二胺四乙酸二钠滴定法 第15部分：总硬度的测定 乙二胺四乙酸二钠滴定法 第17部分：总铬和六价铬量的测定 二苯碳酰二肼分光光度法 第18部分：总铬和六价铬量的测定 催化极谱法 第20部分：铜、铅、锌、镉、镍和钴量的测定 螯合树脂交换富集-火焰原子吸收分光光度法 第21部分：铜、铅、锌、镉、镍、铬、钼和银量的测定 无火焰原子吸收分光光度法 第22部分：铜、铅、锌、镉、锰、铬、镍、钴、钒、锡、铍和钛量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 第23部分：铁量的测定 二氮杂菲分光光度法 第24部分：铁量的测定 硫氰酸盐分光光度法 第25部分：铁量的测定 火焰原子吸收分光光度法 第26部分：汞量的测定 冷原子吸收分光光度法 第27部分：钾和钠量的测定 火焰发射光谱法 第28部分：钾、钠、锂和铵量的测定 离子色谱法 第29部分：锂量的测定 火焰发射光谱法 第30部分：锂量的测定 火焰原子吸收分光光度法 第31部分：锰量的测定 过硫酸铵分光光度法 第32部分：锰量的测定 火焰原子吸收分光光度法 第33部分：钼量的测定 催化极谱法 第36部分：铷和铯量的测定 火焰发射光谱法 第37部分：硒量的测定 催化极谱法 第38部分：硒量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法 第39部分：锶量的测定 火焰发射光谱法 第42部分：钙、镁、钾、钠、铝、铁、锶、钡和锰量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 第43部分：酸度的测定 滴定法 第44部分：硼量的测定 H酸-甲亚胺分光光度法 第45部分：硼量的测定 甘露醇碱滴定法 DZ/T 0064.282021 II 第46部分：溴化物的测定 溴酚红分光光度法 第47部分：游离二氧化碳的测定 滴定法 第48部分：侵蚀性二氧化碳的测定 滴定法 第49部分：碳酸根、重碳酸根和氢氧根的测定 滴定法 第50部分：氯化物的测定 银量滴定法 第51部分：氯化物、氟化物、溴化物、硝酸盐和硫酸盐的测定 离子色谱法 第52部分：氰化物的测定 吡啶-吡唑啉酮分光光度法 第53部分：氟化物的测定 茜素络合物分光光度法 第54部分：氟化物的测定 离子选择性电极法 第55部分：碘化物的测定 催化还原分光光度法 第56部分：碘化物的测定 淀粉分光光度法 第57部分：氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法 第58部分：硝酸盐的测定 二磺酸酚分光光度法 第59部分：硝酸盐的测定 紫外分光光度法 第60部分：亚硝酸盐的测定 分光光度法 第61部分：磷酸盐的测定 磷铋钼蓝分光光度法 第62部分：硅酸的测定 硅钼黄分光光度法 第63部分：硅酸的测定 硅钼蓝分光光度法 第64部分：硫酸盐的测定 乙二胺四乙酸二钠-钡滴定法 第65部分：硫酸盐的测定 比浊法 第66部分：硫化物的测定 碘量法 第67部分：硫化物的测定 对氨基二甲基苯胺分光光度法 第68部分：耗氧量的测定 酸性高锰酸钾滴定法 第69部分：耗氧量的测定 碱性高锰酸钾滴定法 第70部分：耗氧量的测定 重铬酸钾滴定法 第71部分：-六六六、-六六六、-六六六、-六六六、六氯苯、p, p-滴滴伊、p, p-滴滴滴、o,p-滴滴涕和p,p-滴滴涕的测定 气相色谱法 第72部分：敌敌畏、甲拌磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱和对硫磷的测定 气相色谱法 第73部分：挥发性酚的测定 4-氨基安替吡啉分光光度法 第74部分：氦气、氢气、氧气、氩气、氮气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢的测定 气相色谱法 第75部分：镭和氡放射性的测定 射气法 第76部分：总和总放射性的测定 放射化学法 第77部分：18O的测定 CO2-H2O平衡-气体同位素质谱法 第78部分：氘的测定 金属锌还原气体同位素质谱法 第79部分：氚的测定 放射化学法 第80部分：锂、铷、铯等40个元素量的测定 电感耦合等离子体质谱法 第81部分：汞量的测定 原子荧光光谱法 第82部分：钠量的测定 火焰原子吸收分光光度法 第83部分：铜、锌、镉、镍和钴量的测定 火焰原子吸收分光光度法 第84部分：锶量的测定 火焰原子吸收分光光度法 第85部分：挥发性酚的测定 流动注射在线蒸馏法 第86部分：氰化物的测定 流动注射在线蒸馏法 第87部分：13C的测定 在线磷酸酸解-气体同位素质谱法 第88部分：14C的测定 合成苯-液体闪烁计数法 第89部分：氘的测定 在线高温热转换-气体同位素质谱法 第90部分：18O的测定 在线CO2-H2O平衡-气体同位素质谱法 DZ/T 0064.282021 III 第91部分：二氯甲烷、氯乙烯、1,1-二氯乙烷等24种挥发性卤代烃类化合物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法 本部分为 DZ/T 0064 的第 28 部分。 本部分按照 GB/T 1.12009 和 GB/T 20001.4-2015 给出的规则起草。 本部分代替 DZ/T 0064.281993地下水质检验方法 离子色谱法测定钾、钠、锂和铵 。 本部分与 DZ/T 0064.281993 相比，主要变化如下： 标准名称改为“地下水质分析方法 第 28 部分：钾、钠、锂和铵量的测定 离子色谱法” ； 以检出限和定量限代替最低检测浓度,并且采用表格的方式表述； 增加了前言、规范性引用文件、质量保证和控制等内容； 修改了试剂配制过程、分析步骤、计算公式、附录等； 增加了资料性附录的内容。 本部分由中华人民共和国自然资源部提出。 本部分由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会归口。 本部分起草单位：中国地质科学院水文地质环境地质研究所。 本部分主要起草人：桂建业、贾娜。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： DZ/T 0064.281993。 DZ/T 0064.282021 1 地下水质分析方法 第 28 部分：钾、钠、锂和铵量的测定 离子色谱法 1 范围 DZ/T 0064的本部分规定了离子色谱法测定地下水中钾、钠、锂和铵离子的方法。 DZ/T 0064的本部分适用于地下水资源调查、评价、监测和利用等水样中钾、钠、锂和铵离子的测定。 本方法在进样量 100 L时，钾、钠、锂和铵的检出限、定量限和测定范围见表 1。 表1 检出限、定量限及测定范围 元素 检出限/(mg/L) 定量限/(mg/L) 测定范围/(mg/L) 钾 0.015 0.05 0.05 2.0 钠 0.015 0.05 0.05 10.0 锂 0.0015 0.005 0.0050.10 铵 0.015 0.05 0.05 1.0 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 DZ/T 0130 地质矿产实验室测试质量管理规范 3 原理 由于钾、钠、锂、铵四种阳离子的结构不同，对低交换容量的阳离子交换树脂的亲合力也不相同，因此，它们在淋洗液和交换树脂之间的分配系数存在着差异。当水样注入仪器后，在淋洗液的携带下，流经阳离子分离柱，最后按Li+、Na+、NH4+、K+的顺序依次被分离，然后流过阳离子抑制柱以降低淋洗液的背景电导，最后通过电导检测器，依次对它们进行测量并记录峰高（或峰面积），离子浓度与峰高（或峰面积）成线性关系，以相对保留时间和峰高（或峰面积）进行定性和定量测定。 4 试剂或材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的优级纯或基准试剂。 4.1 纯水，符合 GB/T 6682 规定的二级水。 DZ/T 0064.282021 2 4.2 盐酸(20=1.19 g/mL)。 4.3 盐酸溶液（1+1）。 4.4 锂标准贮备溶液(Li+)=1 000.0 mg/L：称取碳酸锂(Li2CO3)1.0648 g，加少许纯水湿润，逐滴加入盐酸溶液(4.3)，使碳酸锂完全溶解后，再过量两滴。移入 200 mL 容量瓶中，以纯水定容。 4.5 锂标准中间溶液(Li+)=10.0 mg/L：吸取锂标准贮备溶液（4.4）10.0 mL 于 1 000 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。 4.6 锂标准使用溶液(Li+)=1.0 mg/L：吸取锂标准中间溶液（4.5）10.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。 4.7 钠标准贮备溶液(Na+)=1 000.0 mg/L： 称取在 500 灼烧 1 h 的氯化钠 0.5084 g 溶于少量纯水中，移入 200 mL 容量瓶中，以纯水定容，转移至塑料瓶保存。 4.8 钠标准使用溶液(Na+)=100.0 mg/L：吸取钠标准贮备溶液（4.7）10.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。 4.9 铵标准贮备溶液(NH4+)=1 000.0 mg/L：称取氯化铵(NH4Cl)0. 5931 g 溶于少量纯水中，移入 200 mL 容量瓶中，以纯水定容。现用现配。 4.10 铵标准中间溶液(NH4+)=100.0 mg/L： 吸取铵标准贮备溶液 （4.9） 10.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。注：此溶液应现配现用。现用现配。 4.11 铵标准使用溶液(NH4+)=10.0 mg/L： 吸取铵标准中间溶液 （4.10） 10.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。注：此溶液应现配现用。现用现配。 4.12 钾标准贮备溶液(K+)=1 000.0 mg/L： 称取经 105 烘干 1 h 的硫酸钾 0.4457 g 溶于少量纯水中，移入 200 mL 容量瓶中，以纯水定容，转移至塑料瓶保存。 4.13 钾标准中间溶液(K+)=200.0 mg/L：吸取钾标准贮备溶液（4.12）20.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。 4.14 钾标准使用溶液(K+)=20.0 mg/L：吸取钾标准中间溶液（4.13）10.0 mL 于 100 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。 4.15 淋洗液c(HCl)= 0.005 mol/L：吸取盐酸(4.2)4.2 mL，用纯水稀释至 10 L。 4.16 抑制溶液(CH3)4NOH=3 g/L：量取四甲基氢氧化铵 (CH3)4NOH 溶液（100g/L）240 mL，用纯水稀释至 8 000 mL。 5 仪器设备 5.1 离子色谱仪。 5.2 阳离子保护柱和分离柱。 5.3 阳离子抑制柱。 6 试验步骤 DZ/T 0064.282021 3 6.1 样品测定 启动仪器，按仪器工作条件将仪器调至最佳状态。待基线稳定后，用注射器注入1 mL 2 mL待测样品（样品量大于定量环3倍以上），待所有峰出完后，即可进行下一个样品的测定。根据记录的各离子的峰高或峰面积，从校准曲线上求得各离子的含量。 6.2 校准曲线的绘制 6.2.1 分别吸取锂标准使用溶液(4.6)、钠标准使用溶液（4.8）、铵标准使用溶液（4.11）和钾标准使用溶液（4.14)0 mL，1.0 mL，2.0 mL，4.0 mL，10.0 mL 和 20.0 mL 于一系列 200 mL 容量瓶中，用纯水定容至刻度。此混合标准系列的质量浓度为： a) Li+：0 mg/L，0.005 mg/L，0.010 mg/L，0.020 mg/L，0.050 mg/L，0.10 mg/L； b) Na+：0 mg/L，0.50 mg/L，1.00 mg/L，2.00 mg/L，5.00 mg/L，10.00 mg/L； c) NH4+：0 mg/L，0.05 mg/L，0.10 mg/L，0.20 mg/L，0.50 mg/L，1.00 mg/L； d) K+：0 mg/L，0.10 mg/L，0.20 mg/L，0.40 mg/L，1.00 mg/L，2.00 mg/L。 6.2.2 按 6.1 的步骤进行测定，记录各离子的峰高或峰面积，以各离子的质量浓度为横坐标，峰高或峰面积为纵坐标绘制校准曲线。 7 试验结果处理 按公式（1）计算各离子的质量浓度。 DB1)(. (1) 式中： (B) 水样中K+(或Na+、NH4+和Li+)的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）； 1从校准曲线上查得的试样中K+（或Na+、NH4+和Li+）的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）； D 水样的稀释倍数。 8 精密度和准确度 对含锂0.05 mg/L、钠2.0 mg/L、铵0.2 mg/L和钾0.5 mg/L的人工合成溶液，进行八次平行测定，其相对标准偏差分别为： 锂0. 97%、 钠0.79%、 铵3.3%、 钾1.56%。 当标准加入量为锂 0.01 mg/L、 钠1.50 mg/L、铵0.15 mg/L、钾0.4 mg/L时，回收率分别为：锂95%104%、钠95%102%，铵93%110%、钾97%104%。 9 质量保证和控制 9.1 每批样品（一般 20 个样品为一批）至少做 1 个纯水空白试验，结果应小于分析方法的定量限。 9.2 每测定 10 个样品后，需要测定标准系列中中间溶液，测定结果的相对偏差应小于 5%，否则应重新绘制校准曲线。 DZ/T 0064.282021 4 9.3 每批样品应插入标准物质或以加标回收的方式进行准确度控制， 具体要求按 DZ/T 0130 中 “水样分析”部分准确度控制的有关规定执行。 9.4 每批样品随机抽取 20%的试样作为检查分析样，分析结果需符合 DZ/T 0130 中“水样分析”部分精密度控制的规定。 DZ/T 0064.282021 5 附 录 A （资料性附录） 标准的有关说明 A.1 水样经过离子交换，其他元素不干扰K+、Na+、Li+、NH4+的测定，在分析条件下，Ca2+、 Mg2+不被洗脱。但Ca2+、Mg2+在分离柱积累过多时，将影响分离柱的交换效率。因此，分离柱在使用一段时间后，需用HNO3溶液c(HNO3)=0.2 mol/L淋洗 15 min20 min，然后用纯水洗 30 min，这时Ca2+、 Mg2+和一些亲合力大的阳离子被洗脱下来。 分离柱的效率得到恢复。 在进行上述操作时，要将抑制柱从分离柱上取下来，使分离柱的废液直接流入烧杯。洗完后，再将抑制柱接上。 A.2 进样后，有时出现Li+、Na+、NH4+、K+的负峰，可能是由于背景电导太高。此时可检查抑制溶液的浓度是否符合要求。 如果浓度没有问题， 可加大抑制液流量(必要时也可以降低淋洗液流量)，以便更好地抑制淋洗液，得到正常的阳离子峰。 A.3 某些新型色谱柱可以在一定条件下将Ca2+、Mg2+和一些亲合力大的阳离子与被测物一起被洗脱下来并且分离较好，亦可被采用。 A.4 若样品较脏或者含有肉眼可见物，应增加样品过滤步骤，即采用 0.45 m以下的滤膜过滤水样， 以避免水样中的悬浮物或观察不出的颗粒物堵塞色谱柱， 从而充分保证样品的分析结果的可靠性。 A.5 某些色谱柱适合用甲烷磺酸或其它溶液做淋洗液，若可以较好地对目标物进行分离也可以使用； 某些抑制器可以采用其它抑制溶液或者不需要外加抑制溶液， 若可以使淋洗液背景得到有效抑制也可以使用。 _