離子選擇電極法與離子色譜法檢測生活飲用水中氟化物的比較分析

王安建

臨泉縣疾病預(yù)防控制中心，安徽阜陽 236400

離子選擇電極法與離子色譜法檢測生活飲用水中氟化物的比較分析

王安建

臨泉縣疾病預(yù)防控制中心，安徽阜陽 236400

目的分析離子選擇電極法與離子色譜法檢測生活飲用水中氟化物的效果。方法選取該縣某飲用水源作為研究對象，總共采樣4份水樣，對4份水樣分別采用離子選擇電極法與離子色譜法檢測其中的氟化物含量，對比兩種檢測方式的檢測結(jié)果。結(jié)果所有水樣的水氟濃度均超過1.0 mg/L的生活飲用水檢測標(biāo)準(zhǔn)，4份樣品的檢測結(jié)果顯示，兩種檢測方式的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論離子選擇電極法與離子色譜法檢測生活飲用水中氟化物的效果相當(dāng)。采用離子色譜法檢測水氟含量所需時間更短，值得推廣應(yīng)用。

離子選擇電極法；離子色譜法；生活引用水；氟化物；分析效果

相關(guān)研究顯示，我國許多省份都有地氟病的發(fā)病區(qū)域，目前我國已經(jīng)有1 000多個地氟病病區(qū)，受其影響的人口已經(jīng)達到1億人，直接性感染者已經(jīng)有4 000多萬人，約占全球患者的50%以上[1]。大多數(shù)地區(qū)的氟中毒主要是因為飲用水中的氟化物含量過高，過量攝入氟化物很容易導(dǎo)致人體當(dāng)中的鈣、磷代謝不平衡，導(dǎo)致骨骼無法正常發(fā)育[2]。對此，為了更好地檢測飲用水質(zhì)量，該文以該縣水源為例，探求最佳的生活飲用水氟化物檢測方式，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 采樣

選取該縣某飲用水源作為研究對象，由檢測人員進行采樣，由統(tǒng)一應(yīng)用500 mL聚乙烯塑料瓶進行采樣，采樣之后儲存在4℃的冰箱內(nèi)，總共采集4份水樣。

1.2 方法

1.2.1 儀器 離子色譜法：采用ICS-1100型離子色譜儀，（Chromeleon7.20色譜工作站，IonPacAS23分離柱，Ion-PacAG23保護柱，ASRS抑制器以及CD20電導(dǎo)檢測器, 0.45 μm微孔濾膜。）

色譜條件為：流速1.0mL/min，再生液50 mmol/LH2SO4，淋洗液4.5mMNa2CO3和0.8MmNaHCO3，進樣量為25μL。

離子選擇電極法：PHS-3CT型酸度計以及79-1磁力加熱攪拌器，氟離子選擇電極和飽和甘汞電極。

1.2.2 試劑 NaF、Na3C6H5O7·2H2O、HCl的純度均為優(yōu)級純度，總離子的強度調(diào)節(jié)緩沖溶液、標(biāo)準(zhǔn)儲備液以及使用液用純水配置，實驗用水的電導(dǎo)率在0.5 μs·cm-1以內(nèi)。

1.2.3 實驗步驟 首先，繪制標(biāo)準(zhǔn)溶液的工作曲線。使用氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用液以及純水配置標(biāo)準(zhǔn)系列，當(dāng)中氟離子的濃度依次分別為0.00、0.20、0.40、0.60、1.00、2.00、3.00 mg/L根據(jù)離子選擇電極法與離子色譜法分別制作出工作曲線以及相關(guān)的系數(shù)。其次，樣品檢測。離子選擇電極法先準(zhǔn)確取出10 mL的水樣放在100 mL的燒杯當(dāng)中，再取出10 mL的總例子強度調(diào)節(jié)緩沖液，并在放入攪拌在電磁攪拌器當(dāng)中進行水樣溶液攪拌，插入氟離子選擇電極以及飽和甘汞電極，在攪拌之下讀取平衡電位的具體數(shù)值，并按照標(biāo)準(zhǔn)采用溶液工作曲線的方程計算最終的氟離子總量；離子色譜法先將標(biāo)準(zhǔn)溶液與水樣分別通過0.45 μm過濾器注入到離子色譜儀的檢測系統(tǒng)當(dāng)中，并借助工作站的計算軟件自動控制并分析樣本，最終獲取定量。

1.2.4 結(jié)果檢驗 精密程度檢驗：分別采用離子選擇電極法與離子色譜法檢測水樣當(dāng)中的氟化物含量，并計算水樣的氟離子濃度、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等參數(shù)。

對比兩種檢測方式的準(zhǔn)確程度，其具體差異比較采用F檢驗。準(zhǔn)確程度檢測：分別采用離子選擇電極法與離子色譜法開展加標(biāo)實驗，并計算最終的回收率。對兩種方式的回收率差值的絕對值分別采用方差分析檢驗，并分析差異是否存在統(tǒng)計學(xué)意義。

1.3 統(tǒng)計方法

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，采用t檢驗；計數(shù)資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 結(jié)果曲線

離子選擇電極法的工作曲線為：E=199.693-55.37lgc，系數(shù)r=0.999 5；離子色譜法工作曲線為S=-0.002 7+ 0.563 8c，相關(guān)系數(shù)r=0.999 3。

2.2 兩種檢測方法的檢測結(jié)果對比

所有水樣的水氟濃度均超過1.0 mg/L的生活飲用水檢測標(biāo)準(zhǔn)，4種樣品的檢測結(jié)果顯示，兩種檢測方式差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），詳情見表1。

表1 兩種檢測方法的檢測結(jié)果對比

2.3 兩種方式差異性檢驗

首先，計算四份待測水樣的兩種方式測定結(jié)果的相關(guān)系數(shù)，在獲得相關(guān)系數(shù)為0.9912時，說明兩種方式的測定結(jié)果是相關(guān)樣本，所以必須采用配對t檢驗結(jié)果的差異性。統(tǒng)計結(jié)果見表2。

表2 兩種方式測定結(jié)果的差異性檢驗

由表2可以發(fā)現(xiàn)，在配對t檢驗之后發(fā)現(xiàn)，差異均值為0.001，屬于實驗誤差允許的范圍之內(nèi)并且滿足質(zhì)量控制的要求；說明兩種方式的測定結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

相關(guān)研究顯示，離子選擇電極法與離子色譜法檢測水樣中的氟化物含量的均具備較高的效果，兩種方式均滿足相關(guān)技術(shù)的要求[3]。在開展水樣中氟化物含量測定的過程中，離子色譜法的測定見過和離子選擇電極法稍微高一點，其原因可能是因為這一項研究的當(dāng)中所測定的水樣可能存在較高的濃度，或者是被測組分保留了時間相似的低分子有機酸，對離子色譜法形成干擾從而形成這一種現(xiàn)象。

兩種檢測方式效果對比：離子選擇電極法測定氟化物的含量，是借助典型的對比測定方式，儀器設(shè)備相對而言更加簡單，一般的實驗室都具備測定條件，可用性較高。但是，檢測過程中必須有人工進行操作，人工定量進行分析，在樣品較多時，所需要使用的人工勞動力比較大。為了降低OH-對測定結(jié)果的影響，使用緩沖液可以將測定的水樣pH值控制在6左右。

離子色譜法借助分離柱對陰離子的不同親和度進行分離，可以一次性分析水樣當(dāng)中的F-，Cl-，NO3-，SO42-等離子的含量。離子色譜法借助自動進樣器與軟件控制，可以實現(xiàn)自動化進去樣本，自動化進行定量、定性分析，并打印出相關(guān)的報告。對此，可以很大程度的降低工作量并提升檢測行為的檢測效率。但是，離子色譜法所使用的儀器成本比較高，相對而言更不容易被普及。除此之外，水樣當(dāng)中存在著較高濃度的低分子量有機酸的情況下，因為保留時間和被測定組分相類似很容易遭受干擾，所以采用加標(biāo)之后測量可以有效檢測這一類干擾現(xiàn)象。在實驗室條件充足的情況下，采用離子色譜法進行水樣氟化物含量測定，可以有效地節(jié)約時間，同時還可以對其他離子的含量進行檢測分析，具備更為明顯的檢測價值。

該研究結(jié)果顯示所有水樣的水氟濃度均超過1.0 mg/L的生活飲用水檢測標(biāo)準(zhǔn)，4份樣品的檢測結(jié)果顯示，兩種檢測方式的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。這一結(jié)果充分說明離子選擇電極法與離子色譜法的檢測準(zhǔn)確性基本相同。通過該次研究可以發(fā)現(xiàn)，離子選擇電極法與離子色譜法均能準(zhǔn)確的檢測出水樣當(dāng)中的氟化物含量，但是離子色譜法受影響因素不多，所能夠檢測出來的離子類型更多，操作簡便，但是成本較高，在條件允許時盡可能選擇離子色譜法進行檢測。另一結(jié)果顯示，兩種方式的測定結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義。這一結(jié)果充分說明離子選擇電極法與離子色譜法檢測生活飲用水中的氟化物均不存在明顯的誤差，誤差可以控制在合理范圍之內(nèi)，均可以作為常用檢測手段。

綜上所述，離子選擇電極法與離子色譜法檢測生活飲用水中氟化物的效果相當(dāng)。采用離子色譜法檢測水氟含量所需時間更短，值得推廣應(yīng)用。

[1]鐘堅海，鄭瑞娟，陳金鳳，等.連續(xù)自動再生化學(xué)抑制-離子色譜法測定石膏及其制品中的氟和氯[J].巖礦測試，2015，13 (3)：330-334.

[2]盛杰，王文紅.離子選擇電極法測定水中氟化物方法的改進與應(yīng)用[J].環(huán)境與生活，2014，23(22)：424-425.

[3]白吉祥.探討離子色譜法測定地表水中氟化物的影響因素及其應(yīng)對方法[J].環(huán)境與生活，2014，31(20)：188.

Analysis of Comparison of Ion Selective Electrode Method and Ion Chromatography in Measuring the Fluoride in the Drinking Water

WANG An-jian
Linquan Disease Control and Prevention Center,Fuyang,Anhui Province,236400 China

ObjectiveTo analyze the effect of ion selective electrode method and ion chromatography in measuring the fluoride in the drinking water.Methods4 samples of drinking water in our country were selected as the research objects,and the constant of fluoride of the four water samples was tested by the ion selective electrode method and ion chromatography, and the test results of the two test methods were compared.ResultsThe fluoride of all water samples was more than 1.0mg/ L,and the test results of four samples showed that the difference between the two test methods was not obvious without statistical significance（P＞0.05）.ConclusionThe effect of ion selective electrode method and ion chromatography in measuring the fluoride in the drinking water is similar,and the time needed of ion chromatography in measuring the fluoride in the drinking water is shorter,which is worth promotion and application.

Ion selective electrode method;Ion chromatography;Drinking water;Fluoride;Analysis effect

R123

A

1672-5654（2017）04（c）-0047-02

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.12.047

2017-01-25）

王安建（1974-），男，安徽阜陽人，大專，衛(wèi)生主管檢驗師，主要從事衛(wèi)生理化檢驗工作。