□ 胡克生 廣東省肇慶市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所

離子色譜法測定飲用水中9種陰離子的含量

□ 胡克生 廣東省肇慶市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所

建立一種離子色譜檢測方法，用于同時測定飲用水中9種陰離子。用離子色譜法，采用As19分離柱和AG19保護柱，柱溫30 ℃，流速1.0 mL/min。9種陰離子都能達到基線分離，在0.005～10 mg/L的濃度范圍內(nèi)，各組分呈良好線性關(guān)系。平均回收率在91.5%～105.3%。本方法快速、簡便、準確、靈敏，可滿足生活飲用水和包裝飲用水衛(wèi)生標準檢測要求。

離子色譜；飲用水；陰離子

飲用水水質(zhì)安全關(guān)乎每個人的生命健康，飲用水中陰離子的種類和含量是水質(zhì)的重要指標，飲用水中常見陰離子有氟化物、氯化物、溴化物、硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、溴酸鹽、亞氯酸鹽和氯酸鹽9種，其中，氟化物與氟骨病有關(guān)，亞硝酸鹽和溴酸鹽有潛在的致癌作用，亞氯酸鹽和氯酸鹽可引起溶血性貧血。目前，飲用水中陰離子的測定方法有化學滴定法、分光光度法和離子色譜法，化學滴定法和分光光度法存在操作繁瑣，靈敏度低，誤差大等缺點。本文采用離子色譜法，測定飲用水中9種陰離子的含量，具有快速、簡便、準確、靈敏等優(yōu)點。

1 實驗部分

1.1 儀器

dionexiCS-1 100離子色譜儀及化學工作站，美國戴安公司；R FC-3 0試劑控制器，用于控制AErS抑制器和淋洗液發(fā)生器（KoH）；AErS5004m m陰離子抑制器；AS-d V自動進樣器。

1.2 試劑

氯酸鹽和亞氯酸鹽，濃度1000μg/m L，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所；硝酸鹽、氯化物、氟化物、溴酸鹽、硫酸鹽和亞硝酸鹽，濃度1000μg/ m L，中國計量科學研究院；溴化物，濃度100 m g/L，中國計量科學研究院。本實驗所有用水均為超純水，電阻率為1 8.2M Ω。

1.3 色譜條件

色譜柱：dionexionPAcAs19離子交換柱（4×250m m），AG19保護柱（4×50m m）；柱溫30℃；淋洗液流速1.0 m L/mi n；抑制器電流1 12mA；進樣體積500 μL；淋洗時間30mi n。

1.4 實驗方法

1.4.1 標準曲線繪制

陰離子標準貯備液：將上述9種陰離子標準溶液，用超純水分別稀釋至10m g/L，于4 ℃冰箱中保存。陰離子標準混合液：模擬水樣中陰離子的含量范圍，配制9種陰離子標準混合液系列，經(jīng)0.22μm濾頭過濾后，裝入離子色譜進樣瓶中待測。按色譜條件設(shè)置儀器參數(shù)并進樣檢測，標準離子色譜圖如圖1所示。以離子濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。

圖1 標準離子色譜圖

1.4.2 樣品檢測

自來水和包裝飲用水樣品經(jīng)0.22μm濾頭過濾后，裝入進樣瓶中檢測。水源水樣品需用超純水稀釋5～1 0倍。根據(jù)標準曲線，計算樣品中各陰離子的含量。

2. 結(jié)果與討論

2.1 淋洗液的選擇

離子色譜法檢測水中陰離子的原理為：水中待測陰離子隨淋洗液進入離子交換柱系統(tǒng)，根據(jù)分離柱對各陰離子的不同的親和度進行分離，淋洗液經(jīng)過抑制器處理，降低背景電導，增加被測陰離子的電導值，再以電導檢測器檢測各陰離子組分的電導率，以保留時間定性，峰面積定量。根據(jù)上述原理，要實現(xiàn)多種陰離子的有效分離并檢測，必須選擇合適的淋洗液和淋洗條件。早期的離子色譜系統(tǒng)一般選用NA2CO3、NAHCO3、NAoH做淋洗液，可實現(xiàn)多種離子的有效分離和檢測，其缺點是淋洗液濃度固定，難以實現(xiàn)復雜條件下的梯度淋洗。

隨著離子色譜儀檢測技術(shù)的發(fā)展，近年來開發(fā)出KoH淋洗體系，通過試劑控制器，自動控制淋洗液中KoH的濃度，實現(xiàn)梯度淋洗功能。本文采用的R FC-3 0試劑控制器，KoH初始濃度為10m mol/L，最終濃度為45m mol/L，在1.0 m L/mi n流速條件下，9種陰離子全部實現(xiàn)基線分離，分離度＞1.8，如圖1所示。降低洗液流速，分離效果更好，但分析時間過長；增大淋洗液流速，柱壓增大，各離子出峰時間提前，使分離度降低。因此淋洗液流速選取1.0 m L/mi n較合適。

2.2 檢出限、精密度及線性范圍

采用I UPAC對檢出限的定義方法，對空白純水樣品連續(xù)測定20次，計算各離子響應值的標準偏差S，根據(jù)公式d .L=S/k，k為表1中標準曲線的斜率，計算各離子的檢出限。對混合標準溶液3連續(xù)進樣1 0次，測得各離子峰面積和濃度的相對標準偏差（RSd ）。結(jié)果表明，本方法靈敏度和精密度較高，見表1。

配制一系列不同濃度的陰離子混合標準液，按上述實驗參數(shù)條件進樣檢測，對各離子相應的峰面積和濃度進行線性回歸，回歸方程及線性范圍見表1。

2.3 準確度

取飲用水樣品，按上述色譜儀器條件檢測，測得本底值后，按低、中、高三個濃度水平，分別添加0.1 0、1.0 0、5.00m g/L的混合標準溶液，做回收率實驗。實驗結(jié)果表明，水樣加標的回收率在9 3.0%～102.0%，準確度較好，結(jié)果見表2。

2.4 水樣測定

取肇慶地區(qū)市售的礦泉水、純凈水、自來水、山泉水等四種常見飲用水，按上述色譜條件進行檢測分析，計算9種陰離子的含量，均符合現(xiàn)行國家標準，測定結(jié)果見表3。

3 結(jié)語

表1 回歸方程、線性范圍、檢出限及精密度

表2 加標回收率結(jié)果

表3 飲用水陰離子含量測定結(jié)果（單位：mg/L）

本法用離子色譜儀檢測飲用水中常見9種陰離子的含量，采用最新一代的KoH淋洗液自動控制系統(tǒng)，簡化操作，避免了淋洗液組分和濃度變化對檢測的影響，各離子保留時間重現(xiàn)性良好；實現(xiàn)了梯度淋洗，9種陰離子都能實現(xiàn)基線分離，可有效降低背景噪音，提高檢測靈敏度。本方法操作簡便，具有快速、準確、靈敏的優(yōu)點，可滿足生活飲用水和包裝飲用水衛(wèi)生標準檢測要求。

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胡克生（1975-），男，廣東肇慶人，本科，食品化學分析工程師。