【摘要】本文基于離子色譜法建立了一種快速測(cè)定黃河流域水樣中碘離子的新方法。結(jié)果表明，線性范圍為0.10～5.00 mg/ L，相關(guān)性系數(shù)r大于0.9998；方法檢出限達(dá)到0.005 mg/L，加標(biāo)回收率在97.2%～102.1%之間。以標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)，重復(fù)測(cè)定6次時(shí)，原樣及加標(biāo)樣的RSD分別為0.55%、0.30%。該方法能夠快速有效地測(cè)定環(huán)境水中的碘離子濃度，具有精密度好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，該方法可用于工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究。

【關(guān)鍵詞】離子色譜法；碘離子；環(huán)境水

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.05.004

Ion Chromatography Was Used to Determine Iodine Ions in Water in The Yellow River Basin

JIN Long， WANG Zhuo， LI Yongli

（Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy， Baiyin 730900， China）

Abstract： Based on ion chromatography， this paper establishes a new method for rapid determination of iodide ions in water samples from the Yellow River Basin. The results show that the linear range is 0.10 to 5.00 mg/L， with a correlation coefficient r greater than 0.9998. The detection limit of the method reaches 0.005 mg/L， and the recovery rate of spiked samples ranges from 97.2% to 102.1%. In the recovery experiment using standard samples， when measured six times repeatedly， the RSDs of the original sample and the spiked sample are 0.55% and 0.30%， respectively. This method can quickly and effectively determine the concentration of iodide ions in environmental water， with the advantages of good precision and high sensitivity. It can be applied to industrial production and scientific research.

Keywords： ion chromatography； iodide ion； environmental water

水是自然環(huán)境的重要組成部分，是生命之源，飲用水是否安全直接影響人的身體健康。隨著社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境水中碘離子含量越來(lái)越高。碘離子在自來(lái)水凈化過(guò)程中發(fā)生一系列反應(yīng)，以碘化物形式存在于水中。碘的過(guò)量攝取對(duì)人體有很大的危害。因此，測(cè)定水中的碘離子含量是否超出飲用標(biāo)準(zhǔn)十分必要。

邢蕊[1]等建立了離子色譜法測(cè)定水中碘化物的方法，利用離子色譜儀在最佳的測(cè)試條件下對(duì)水中的碘化物進(jìn)行了測(cè)定。郭晶晶[2]等建立了積分安培監(jiān)測(cè)-離子色譜法測(cè)定水中痕量碘離子的方法。結(jié)果表明，該方法適宜測(cè)定地表水和地下水中痕量的碘離子，具有一定的推廣性。寇志華[3]等基于離子色譜法對(duì)生活飲用水中的碘化物進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)的精密度與回收率均符合要求。鄭延清[4]建立評(píng)定離子色譜法測(cè)定水中碘化物不確定度的方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各個(gè)不確定度分量的來(lái)源，包括測(cè)量重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)曲線線性擬合、標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過(guò)程等進(jìn)行了分析，計(jì)算合成不確定度和擴(kuò)展不確定度。蔡杰[5]利用離子色譜法對(duì)水中碘化物含量進(jìn)行測(cè)定，從標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)本身、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稀釋、工作曲線擬合、樣品重復(fù)測(cè)定、加標(biāo)回收和主要儀器6個(gè)方面對(duì)碘化物測(cè)定的不確定度進(jìn)行評(píng)定。結(jié)果表明，工作曲線擬合產(chǎn)生的不確定性影響最大，其次為加標(biāo)回收和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稀釋過(guò)程，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)本身、樣品重復(fù)測(cè)定和主要儀器產(chǎn)生的不確定性較小。甘曉娟[6]等利用850型離子色譜儀MetrosepASupp5_150色譜柱，以3.6 mmol/L Na2CO3和1.0 mmol/L NaHCO3混合溶液為淋洗液，建立了用離子色譜法測(cè)定水源水和自來(lái)水中碘化物的檢測(cè)方法。結(jié)果表明，該方法簡(jiǎn)便快捷，適用于水源水和自來(lái)水中碘化物的定量測(cè)定。

目前，大多測(cè)定碘離子的方法都有一定的缺陷，其中電化學(xué)法滴定法靈敏度較低，氣相色譜法時(shí)間成本高，分光光度法準(zhǔn)確度低，而離子色譜法因其快速簡(jiǎn)便、成本低、精密度高而被廣泛使用。筆者采用930C離子色譜儀（瑞士萬(wàn)通）測(cè)定水中碘離子含量。結(jié)果表明，該方法快速簡(jiǎn)便、靈敏度高，可以得到較為理想的結(jié)果。

1儀器和試劑

1.1實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

本次實(shí)驗(yàn)選用儀器有930C離子色譜儀，Metrosep A Supp 5-150/4.0陰離子分離柱（具有烷醇季銨），919 IC Auto sampler plus等。實(shí)驗(yàn)試劑包括：無(wú)水碳酸鈉4.5 mmol/L，碳酸氫鈉1.4 mmol/L，碘離子標(biāo)準(zhǔn)溶液1000 mg/L，稀硫酸。該實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為無(wú)碘化物超純水，水電導(dǎo)率小于1.0μs/cm。

1.2實(shí)驗(yàn)條件

以4.5 mmol/L的碳酸鈉和1.4 mmol/L的碳酸氫鈉混合溶液進(jìn)行等度淋洗設(shè)置，流速為1.0 mL/min，進(jìn)樣量為20μL，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的稀硫酸作為再生液，采用Metrosep A Supp 5-150/4.0陰離子分離柱進(jìn)行分離，分離柱爐溫為35℃，電導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1樣品采集與保存

用潔凈的聚乙烯瓶采集水樣，加入飽和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為12，立即測(cè)定或在0～4℃避光保存，最長(zhǎng)保存時(shí)間不超過(guò)24 h。

2.2實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化

2.2.1流速的確定

將質(zhì)量濃度為1000 mg/L的碘離子標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋到1.0 mg/L，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中碘離子的保留時(shí)間定性，色譜圖的峰面積定量，分別優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的流速及色譜柱溫度，得到較好的實(shí)驗(yàn)條件。當(dāng)儀器柱溫為35℃時(shí)，在不同流速時(shí)分別測(cè)定保留時(shí)間與峰面積，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，保留時(shí)間隨流速的增加而降低，對(duì)應(yīng)的峰面積在流速為1.0 mL/min和1.2 mL/min時(shí)可取得較好的結(jié)果。綜合考慮設(shè)備使用壽命、較理想的出峰時(shí)間以及較好的峰面積結(jié)果后，選擇1.0 mL/min作為本方法的最佳流速。

2.2.2柱溫的確定

設(shè)定儀器進(jìn)樣量為20μL，流速為1.0 mL/min，參考文獻(xiàn)及設(shè)備說(shuō)明，考察柱溫分別為25、28、30、32、35、38℃時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，柱溫與峰面積的關(guān)系見(jiàn)表2。

從表2可以看出，柱溫在30～40℃有較好的吸脫附效果，而在35℃時(shí)取得最大峰面積。因此，選擇35℃為本方法的最佳柱溫。

2.3標(biāo)準(zhǔn)系列配置

準(zhǔn)確移取1000 mg/L的碘離子標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL稀釋配置得到質(zhì)量濃度為100.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間液。取一定量的標(biāo)準(zhǔn)中間液配置成質(zhì)量濃度分別為0.000、0.100、0.300、0.500、1.00、3.00、5.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，密封搖勻后待測(cè)。

2.4校準(zhǔn)曲線

采用優(yōu)化后的方法條件（流速：1.0 mL/min，柱溫：35℃，進(jìn)樣量：20μL）平衡基線，用1%的稀硫酸再生抑制器，抑制器切換時(shí)間為10 min/次?；€平衡時(shí)，測(cè)定配置完成的標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到碘離子的線性方程為Y=0.0357X-2.061×10-4，相關(guān)性系數(shù)r=0.9998，標(biāo)準(zhǔn)系列曲線見(jiàn)圖1。

由圖1可知，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，碘離子表現(xiàn)出良好的相關(guān)性，其相關(guān)性系數(shù)r大于0.9998，即用外標(biāo)法能夠較準(zhǔn)確測(cè)定碘離子的含量。

2.5樣品分析

在“2.4校準(zhǔn)曲線”的基礎(chǔ)上，將水樣經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾，棄去前端2 mL，取濾液中間部分樣品，稀釋進(jìn)樣或直接進(jìn)樣。得到碘離子的樣品分析譜圖（見(jiàn)圖2）。

2.6檢出限

按照樣品分析的全部步驟，用棕色玻璃瓶采集黃河上游水樣，重復(fù)進(jìn)行7次實(shí)驗(yàn)，得到樣品濃度結(jié)果，計(jì)算平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD。自由度為6次，置信水平99%時(shí)以3.143×SD作為方法的檢出限，結(jié)果如表3所示。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，本方法的靈敏度好，在測(cè)定水中碘離子含量實(shí)驗(yàn)中，可以得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

2.7加標(biāo)回收

在樣品分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品加標(biāo)，取100 mL試樣配制溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，測(cè)定回收率。平行測(cè)定6次，結(jié)果見(jiàn)表4。

結(jié)果顯示，原樣為2.000 mg時(shí)測(cè)得值為1.997、2.001、2.017、1.987、2.006、2.013 mg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.55%；加標(biāo)量為1.000 mg時(shí)，加標(biāo)樣測(cè)得值為3.004、2.988、2.989、3.008、 3.007、2.997 mg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.30%。

3結(jié)束語(yǔ)

本次實(shí)驗(yàn)利用離子色譜法建立了一種快速測(cè)定黃河水水樣中碘離子的新方法，以碳酸鹽體系為淋洗液，20μL定量進(jìn)樣，抑制性電導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，碘離子在0.10～ 5.00 mg/L內(nèi)與峰面積成良好的線性關(guān)系，相關(guān)性系數(shù)r大于0.9998。以空白實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定7次得出方法的檢出限為0.005 mg / L。碘離子的加標(biāo)回收率為97.2%～102.1%，RSD為0.55%、0.30%，回收率結(jié)果較好，能夠快速準(zhǔn)確測(cè)定水中碘離子含量。因此，該方法可以作為測(cè)定黃河水中碘離子的方法之一。

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【作者簡(jiǎn)介】

金龍，男，1993年出生，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。

王卓，女，1993年出生，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。

李永莉，女，1994年出生，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。

（編輯：李鈺雙）