大體積進(jìn)樣離子色譜法測(cè)定水中溴酸鹽

摘要：本文建立了一種無(wú)需樣品前處理，直接大體積進(jìn)樣，電導(dǎo)檢測(cè)飲用水中痕量溴酸鹽的離子色譜新方法。以IonPacAS19分析柱進(jìn)行陰離子交換分離。以NaOH為淋洗液，作梯度淋洗。該方法對(duì)溴酸鹽的檢出限為0.001mg/L，在0.005～0.500mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性（r=0.9994）。將該方法用于市區(qū)零售市場(chǎng)瓶裝飲用水和水源水樣品中痕量溴酸鹽的檢測(cè)，對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)，溴酸根的回收率為90.5-102.5%，連續(xù)進(jìn)樣6次（n=6），相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）小于4.5%。該方法快速、準(zhǔn)確度高，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：溴酸鹽 大體積進(jìn)樣 離子色譜 生活飲用水 水源水

0 引言

水是人類賴以生存的根本。現(xiàn)如今，隨著水處理技術(shù)的不斷改進(jìn)，人們對(duì)于水質(zhì)的要求越來(lái)越嚴(yán)格。水處理通常在水中摻入有消毒作用的摻加劑——溴酸鹽來(lái)凈化水質(zhì)。人們通常采用液氯、二氧化氯和臭氧來(lái)凈化水質(zhì)，達(dá)到消毒的目的[1]。據(jù)分析，液氯消毒比臭氧消毒所產(chǎn)生的副產(chǎn)物的危害更大。臭氧消毒法造價(jià)低廉，已廣泛應(yīng)用在瓶裝水和桶裝水生產(chǎn)中。但是，若用臭氧消毒處理礦泉水等天然水源，消毒過(guò)程中，水體所含的溴化物會(huì)轉(zhuǎn)化為溴酸鹽。經(jīng)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)認(rèn)定，溴酸鹽屬于2B級(jí)潛在致癌物，長(zhǎng)期飲用含有該物質(zhì)的水的人罹患癌癥的機(jī)率更高，而且過(guò)量食用溴酸鹽，會(huì)損傷人的血液、中樞神經(jīng)和腎臟器

官[2]。

ISO15061：2001國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)2009年批準(zhǔn)發(fā)布《飲用天然礦泉水》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB8537-2008）[3]都對(duì)飲用水中溴酸鹽的含量給出了明確的規(guī)定，其中瓶裝水中溴酸鹽含量不得超過(guò)10μg/L，同時(shí)包裝上一定要明確標(biāo)注溴酸鹽含量[4]。標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施后，相應(yīng)的溴酸鹽檢測(cè)技術(shù)研究也應(yīng)有所突破。以往，業(yè)界普遍采用氣相色譜法、化學(xué)滴定法和分光光度法等來(lái)檢測(cè)溴酸鹽含量[5]。但是在實(shí)際操作中，飲用水中只含少量溴酸鹽，檢測(cè)步驟復(fù)雜不易操作，而且其他物質(zhì)容易干擾檢測(cè)過(guò)程，因此這三種檢測(cè)方式實(shí)際應(yīng)用效果不佳[6]。基于此，本試驗(yàn)嘗試建立大體積直接進(jìn)樣——離子色譜法測(cè)定飲用水中痕量溴酸鹽的新方法，并將其應(yīng)用于市售樣品的質(zhì)量檢測(cè)，得到令人滿意的結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

ICS-1500離子色譜系統(tǒng)：配置NaOH淋洗液罐、電導(dǎo)檢測(cè)器、自動(dòng)進(jìn)樣器、Chromeleon色譜數(shù)據(jù)處理工作

站、IonPacAS19分析柱（250mm×4mm）和AG19保護(hù)柱（50mm×4mm）。

樣品前處理柱SBAA-Ag（1ml），SBAA-Na（1ml）（購(gòu)自上海安譜科學(xué)儀器有限公司）。

溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L），購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心。使用時(shí)用超純水水稀釋，配制成不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。超純水（Sartorius超純水機(jī)制備）。

1.2 色譜條件

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T5750.10-2006《生活飲用水檢測(cè)方法消毒副產(chǎn)物指標(biāo)》。流動(dòng)相：氫氧化鈉淋洗液（NaOH）：（0-10min），10mmol/L；（10-18min），35mmol/L；（18-23min），10mmol/L。流速：1.0mL/min。色譜柱溫度30℃。采用電導(dǎo)檢測(cè)器，進(jìn)樣量為500uL。

1.3 樣品前處理

SBAA-Ag（1ml）和SBAA-Na（1ml）串聯(lián)后，用10ml超純水對(duì)柱子進(jìn)行活化上樣，去除前3ml樣品流出液，剩余的用瓶接收妥善保管。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

IonPacAS19是用于鹵素含氧酸分析的高容量陰離子交換柱。通過(guò)它可有效分離水樣中的陰離子與溴酸根。用10mmol的氫氧化鈉淋洗液分離陰離子與溴酸根，10min后用35mmol的氫氧化鈉淋洗液對(duì)水樣中不易洗脫的陰離子洗脫8min，然后在10mmol淋洗液條件下維持5min。樣品中的溴酸根的測(cè)定也在這樣的條件下完成。

2.2 樣品前處理?xiàng)l件的確定

對(duì)于礦泉水、生活飲用水和水源水，有的樣品中含有大量嚴(yán)重影響柱效及溴酸根的峰形的氯離子。可通過(guò)銀柱將這些氯離子去除，然后通過(guò)一個(gè)氫柱或鈉柱將銀離子去除。經(jīng)過(guò)處理后的水樣就可以對(duì)溴酸根含量進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)保證對(duì)分離色譜柱不會(huì)造成不良影響。

2.3 線性范圍、檢出限及回收率

配制溴酸根質(zhì)量濃度是0.005，0.010，0.050，0.100，

0.500mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)品溶液，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)給出的色譜條件實(shí)施檢測(cè)，以標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)，峰面積（Y）為縱坐標(biāo)構(gòu)圖，通過(guò)最小二乘法進(jìn)行線性回歸擬合（參見(jiàn)圖1）得出標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程：Y=0.1456X+0.0002（r=0.9994），在0.005～0.500mg/L范圍內(nèi)，x與y呈線性分布。最后將標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣，以信噪比為5（S/N=5）計(jì)算出溴酸根最低檢出濃度0.001mg/L。

2.4 樣品檢測(cè)

以本文采用試驗(yàn)方法為依據(jù)，對(duì)市場(chǎng)中流通的瓶裝飲用水和水源水實(shí)施本底和加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。這套實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)這些水質(zhì)，可防避免色譜峰干擾，最終得出表1所示的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

檢測(cè)結(jié)果顯示，所檢測(cè)的水樣加標(biāo)回收率均為90.5-

102.5%，RSD<4.5%，重現(xiàn)性良好。

3 結(jié)論

①通過(guò)銀柱、鈉柱將水樣中的氯離子去除后，導(dǎo)入離子色譜進(jìn)行分離定量，檢出限、精密度和回收率均已達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，檢驗(yàn)結(jié)果令人滿意。

②離子色譜前處理柱（Ag+柱、Na+柱）可有效去除水中的氯離子干擾，對(duì)準(zhǔn)確定量水中痕量溴酸鹽有實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉冬梅，于明學(xué)，崔福義等.臭氧化處理含溴水時(shí)溴酸鹽的生成特性[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（12）.

[2]王偉，蔣頌輝，朱惠剛等.溴酸鹽的遺傳毒性[J].環(huán)境與健康雜志，2003（3）.

[3]GB8537-2008.飲用天然礦泉水[S].

作者簡(jiǎn)介：王偉（1978-），男，浙江云和人，助理工程師，主要從事產(chǎn)品檢測(cè)與計(jì)量檢定。