KOH等度淋洗離子色譜法同時(shí)測(cè)定食品生產(chǎn)用水中5種陰離子

黃惠敏，李岳樺，張東升

(國(guó)家肉制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，河南 漯河 462000)

KOH等度淋洗離子色譜法同時(shí)測(cè)定食品生產(chǎn)用水中5種陰離子

黃惠敏，李岳樺，張東升

(國(guó)家肉制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，河南 漯河 462000)

建立了KOH等度淋洗離子色譜法同時(shí)測(cè)定食品生產(chǎn)用水中氟化物、氯化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽5種陰離子的檢驗(yàn)方法。結(jié)果表明：5種離子可在38 min內(nèi)檢測(cè)完畢，各離子線性相關(guān)系數(shù)在0.9957～0.9999之間，檢出限為0.002～0.006 mg/L，回收率為97.27%～103.11%，能夠滿足食品生產(chǎn)用水這些指標(biāo)的定量需求，是一種靈敏、準(zhǔn)確、快速的理想方法。

離子色譜；食品生產(chǎn)用水；陰離子

民以食為天，食以安為先，食品安全是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事，食品安全生產(chǎn)將是國(guó)家常抓不懈的重中之重。食品生產(chǎn)用水的水質(zhì)保證也是確保食品安全質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

食品生產(chǎn)用水中陰離子檢測(cè)主要包括F-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-。目前，對(duì)這些陰離子的檢測(cè)方法有比濁法、比色法、滴定法、紫外可見(jiàn)分光光度法、離子選擇電極法等，由于各種離子的測(cè)定方法各不相同，不能同時(shí)測(cè)定，而且傳統(tǒng)方法操作繁瑣，靈敏度低，干擾因素多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力[1]，無(wú)法滿足實(shí)際工作中大批量的檢驗(yàn)檢測(cè)。國(guó)標(biāo)方法GB/T 5750.5-2006 《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法無(wú)機(jī)非金屬指標(biāo)》提供了較為方便的離子色譜法，但也只能同時(shí)檢測(cè)其中4種陰離子，且應(yīng)用的是碳酸鹽-重碳酸鹽淋洗系統(tǒng)。本文采用背景干擾更小的KOH淋洗系統(tǒng)，構(gòu)建一種可同時(shí)檢測(cè)5種陰離子的離子色譜法，操作簡(jiǎn)便，靈敏快速，準(zhǔn)確度高，水質(zhì)分析結(jié)果令人滿意。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

F-，BrO3-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品：購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；離子色譜系統(tǒng)：Dionex ICS-5000 DC；KOH淋洗液：Termo Scientific Dionex EGC Ⅲ KOH Eluent Generator Cartridge；超純水制備機(jī)：威立雅水處理技術(shù)(上海)有限公司；所用水樣取自食品生產(chǎn)加工企業(yè)。

1.2 色譜條件

色譜柱：Dionex TonPacTMAS19(4 mm×250 mm)；淋洗液：10 mmol/L KOH 溶液；流速：1 mL/min；柱溫：30 ℃；檢測(cè)器：電導(dǎo)檢測(cè)器；抑制器：Dionex ASRSTM300(4 mm)；進(jìn)樣量：50 μL。

1.3 樣品前處理

取水樣直接經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾后進(jìn)樣。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

分別取F-，BrO3-，NO2-，NO3-標(biāo)準(zhǔn)溶液，用超純水逐級(jí)稀釋至校準(zhǔn)曲線濃度：0.08，0.16，0.32，0.64，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mg/L，取Cl-，SO42-標(biāo)準(zhǔn)溶液，用超純水逐級(jí)稀釋至校準(zhǔn)曲線濃度：1.0，5.0，10.0，15.0，20.0，40.0，60.0，80.0，100.0 mg/L。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

2.1.1 淋洗液的選擇

離子色譜分析陰離子常用的淋洗液有2種，即CO32-型和OH-型[2]。CO32-型淋洗液是早期應(yīng)用較為廣泛的，國(guó)標(biāo)方法GB/T 5750.5-2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無(wú)機(jī)非金屬指標(biāo)》中推薦的就是碳酸氫鈉-碳酸鈉淋洗系統(tǒng)，淋洗液經(jīng)過(guò)抑制器抑制后轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓幔瑫?huì)電離出一些H+，CO32-，增大背景，降低靈敏度。而OH-型淋洗液經(jīng)過(guò)抑制器抑制后轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，因而背景電?dǎo)很低[3]，靈敏度較高，故本實(shí)驗(yàn)選擇KOH淋洗液在線發(fā)生器。

2.1.2 淋洗液濃度的選擇

實(shí)驗(yàn)比較了KOH溶液濃度分別在6，10，15，20 mmol/L等梯度條件下的色譜圖，發(fā)現(xiàn)在6 mmol/L等度淋洗條件下，分離度很好，但檢測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，需要45 min左右，且SO42-在低濃度下可以看到有不易分離物質(zhì)出現(xiàn)。在15，20 mmol/L等度淋洗條件下，各組分峰形很好，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程在15 min可以完成，但第一個(gè)組分(F-)在不足5 min就出峰了，出峰過(guò)快，NO2-和Cl-的分離度接近1.5，且SO42-在低濃度下仍可以看到有不易分離物質(zhì)出現(xiàn)。在10 mmol/L等度淋洗條件下，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程可控制在38 min內(nèi)完成，各組分峰形很好，分離度適宜，SO42-在低濃度下可以清晰分離出來(lái)。綜合比較，我們最終選擇10 mmol/L作為淋洗液最佳濃度，標(biāo)準(zhǔn)樣品譜圖見(jiàn)圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.1 Chromatogram of standard solution

2.2 線性實(shí)驗(yàn)

在上述條件下，將配制好的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行逐一進(jìn)樣，以峰面積對(duì)各組分濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 各離子標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)和檢出限Table 1 Correlation coefficients and detection limits of standard curves of ions

續(xù) 表

由表1可知，各離子在該線性范圍內(nèi)線性較好，相關(guān)系數(shù)在0.9957～0.9999之間。

2.3 檢出限的測(cè)定

在上述條件下，按照GB/T 27404-2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》中的要求，進(jìn)行方法檢出限的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。除BrO3-檢出限不合適外，其他離子的檢出限均滿足對(duì)食品加工企業(yè)生產(chǎn)用水的測(cè)定要求。針對(duì)BrO3-的測(cè)定，可采取增大進(jìn)樣量的方法給予優(yōu)化。

2.4 回收率的測(cè)定

為了驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性，在樣品液中分別加入高、中、低3個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，按照已優(yōu)化好的實(shí)驗(yàn)條件測(cè)定回收率，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of adding standard recovery tests

由表2可知，F(xiàn)-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-回收率可達(dá)97.27%～103.11%，說(shuō)明此方法同時(shí)檢測(cè)食品生產(chǎn)用水中5種陰離子是可行的。

2.5 某市食品生產(chǎn)用水水樣分析

在某市隨機(jī)抽取8份食品加工企業(yè)的生產(chǎn)用水樣，采取上述方法進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 某市不同食品加工企業(yè)生產(chǎn)用水樣的測(cè)定結(jié)果Table 3 Testing results of water samples from different food processing enterprises

除NO2-國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其沒(méi)有做出限量要求外，其他指標(biāo)均滿足GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》限量要求，說(shuō)明該方法在檢測(cè)食品加工企業(yè)的生產(chǎn)用水中是適用的。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用KOH等度淋洗IC法同時(shí)測(cè)定食品生產(chǎn)用水中F-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-5種常見(jiàn)陰離子，在38 min內(nèi)將目標(biāo)分析物有效分離，主要通過(guò)對(duì)淋洗液濃度的優(yōu)化，得到了線性良好、檢出限低、回收率高的簡(jiǎn)便快速的檢驗(yàn)方法，可為今后食品加工企業(yè)生產(chǎn)用水中無(wú)機(jī)陰離子的檢測(cè)提供參考。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)方法對(duì)BrO3-的檢測(cè)也是適用的，但針對(duì)食品加工企業(yè)的生產(chǎn)用水，該離子的檢測(cè)屬于痕量檢測(cè)，可通過(guò)適量增大進(jìn)樣量等方法進(jìn)行調(diào)整，如果希望同時(shí)檢測(cè)還需要進(jìn)一步研究探索。

[1]劉金玉，降升平，趙娟，等.農(nóng)田灌溉水中陰離子的色譜分析[J].天津科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，29(5)：65-68.

[2]梁金輝，李亭亭，劉國(guó)英，等.離子色譜法同時(shí)測(cè)定水中7種陰離子的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43(18)：14-15，19.

[3]藍(lán)雪華，黃月英，唐麗.離子色譜法測(cè)定環(huán)境空氣PM2.5中可溶性陰離子[J].大眾科技，2015(11)：44-45.

Simultaneous Determination of Five Kinds of Anions in Water for Food Production with KOH Elution by Ion Chromatography

HUANG Hui-min, LI Yue-hua, ZHANG Dong-sheng

(National Meat Product Quality Supervision and Inspection Center, Luohe 462000, China)

The method for determining five kinds of anions such as F-, Cl-, NO2-, NO3-, SO42-in water for food production with KOH elution by ion chromatography is investigated.The results show that the five kinds of anions can be determined completely within 38 min.The correlation coefficients of calibration curve are 0.9957～0.9999, while the detection limits are 0.002～0.006 mg/L, the recoveries are 97.27%～103.11%.The method is sensitive, accurate and rapid, which can meet the quantitative requirements of these indicators of water for food production.

ion chromatography；water for food production；anion

2017-03-16

黃惠敏(1982-)，女，河南南陽(yáng)人，碩士，主要從事食品檢驗(yàn)工作。

TS207.3

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.09.024

1000-9973(2017)09-0100-03