高壓離子色譜法快速測定飲用水中溴酸鹽和亞硝酸鹽

陳景周 李 樑 黃少漫 何 霜

(1. 廣州檢驗(yàn)檢測認(rèn)證集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510000；2. 國家加工食品質(zhì)量檢測中心，廣東 廣州 510000)

天然飲用水實(shí)際上并不含有溴酸鹽，但原水經(jīng)臭氧消毒后，其中的溴化物便轉(zhuǎn)化成溴酸鹽，該物質(zhì)已被歸為2 B級潛在的致癌物。當(dāng)人體終身飲用含5.0，0.5 μg/L溴酸鹽的飲用水時，引起癌癥的危險度分別達(dá)10-4，10-5[1-2]。目前，世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)境保護(hù)署嚴(yán)格規(guī)定飲用水中溴酸鹽含量不得超過0.01 mg/L[3]，GB 8537—2018、GB 19298—2014及GB 5749—2006等也規(guī)定溴酸鹽的限值為0.01 mg/L。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液：Lot# 175381-16，1 000 mg/L(標(biāo)定值)，美國O2si公司；

亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液：Lot # 172055-45，1 000 mg/L(標(biāo)定值)，美國O2si公司；

超純水：電阻率≥18.2 MΩ·cm，美國艾科浦國際有限公司；

對氨基苯磺酰胺：分析純，廣州化學(xué)試劑廠；

鹽酸N-(1-萘)-乙烯二胺：分析純，廣州化學(xué)試劑廠；

0.22 μm水系針筒式微孔濾膜過濾器：天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

離子色譜儀：Integrion HPIC型，配有KOH在線電解淋洗液發(fā)生器、AERS-500自動再生抑制器、陰離子電導(dǎo)檢測器、AS-DV自動進(jìn)樣器、Ionpac AS19分析柱(4 mm×250 mm)和Ionpac AG19保護(hù)柱(4 mm×50 mm)，美國 Thermo公司；

超純水器: Milli-Q Advantage A10型，美國Millipore公司；

可見—紫外分光光度計(jì): UV-2450型，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 色譜條件 KOH淋洗液梯度洗脫：0～6 min，濃度為18 mmol/L；6～8 min，濃度為32 mmol/L；8～12 min，濃度為18 mmol/L。流速1.8 mL/min；抑制器電流143 mA；電導(dǎo)池溫度35 ℃；柱溫30 ℃；定量環(huán)進(jìn)樣體積500 μL。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制 分別將溴酸鹽和亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液用超純水稀釋成10.0 mg/L標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別吸取適量配制成溴酸鹽質(zhì)量濃度為0.00，5.00，10.00，25.00，50.00，100.00 μg/L和亞硝酸鹽質(zhì)量濃度為0.00，1.00，5.00，10.00，25.00，50.00 μg/L系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，通過儀器數(shù)據(jù)分析軟件獲取樣品質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 分析條件的選擇

試驗(yàn)方法采用高容量的IonPac AS19色譜柱，常用于鹵素含氧酸和無機(jī)陰離子的分析測定，其對氫氧根淋洗液具有較高的適用性，柱壓可高達(dá)27.58 MPa，且經(jīng)高容量樹脂涂層優(yōu)化的AS19色譜柱對溴酸鹽有較高的選擇性[11]，因此樣品可直接進(jìn)樣測定，不需預(yù)先濃縮，同時結(jié)合抑制型陰離子電導(dǎo)檢測器，滿足飲用水中痕量溴酸鹽和亞硝酸鹽的檢測需求。

2.2 線性關(guān)系與檢出限

表和的不同分析條件及結(jié)果

表和線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)以及檢出限

2.3 加標(biāo)回收率和精密度

表3 模擬水樣溴酸鹽和亞硝酸鹽加標(biāo)回收率及精密度

2.4 干擾試驗(yàn)

圖1 模擬水樣色譜圖(條件3)

表4 氯離子對高、低質(zhì)量濃度溴酸鹽和亞硝酸鹽的干擾試驗(yàn)

2.5 亞硝酸鹽的測定方法比較

由表5可知，高壓離子色譜法和重氮偶合分光光度法的相對偏差<10%，但低含量時相對偏差較大。為進(jìn)一步驗(yàn)證兩種方法是否存在顯著性差異，選取亞硝酸鹽含量較低且相對偏差較大的模擬水樣進(jìn)行t檢驗(yàn)，高壓離子色譜法和重氮偶合分光光度法的平均值分別為12.28， 13.06 μg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.59，0.66，t=2.16

表5 高壓離子色譜法與重氮偶合分光光度法測定亞硝酸鹽對比

2.6 實(shí)際樣品的測定

由表6可知，飲用水中均有檢出溴酸鹽，但含量<10 μg/L，亞硝酸鹽含量大多低于檢出限，其中不合格的占13%，礦泉水中的溴酸鹽和亞硝酸鹽含量均符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

表6 實(shí)際樣品含量的測定結(jié)果

3 結(jié)論

試驗(yàn)表明，高壓離子色譜法快速測定飲用水中痕量溴酸鹽和亞硝酸鹽，其方法檢出限低、回收率高、靈敏準(zhǔn)確，綠色無污染；運(yùn)用高壓輸液泵技術(shù)進(jìn)行同時測定，可避免溴酸鹽和亞硝酸鹽分開測定的繁瑣，彌補(bǔ)常壓離子色譜法耗時長的缺點(diǎn)，滿足大批量飲用水中痕量溴酸鹽與亞硝酸鹽的同時監(jiān)測，符合檢測行業(yè)高通量的需求，具有較大的實(shí)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。而試驗(yàn)中高壓離子色譜法是否適用于飲用水中常量無機(jī)陰離子的同時快速測定，有待進(jìn)一步研究。