離子色譜法測(cè)定礦泉水中的溴酸鹽

□ 郭 蓉 榆林市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心

現(xiàn)在的飲用水一般使用三種物質(zhì)進(jìn)行消毒，分別是液氯、二氧化氯和臭氧，而臭氧依靠其成本低、副產(chǎn)物毒害作用小等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用到礦泉水的消毒中。但臭氧消毒過程中，水中的溴化物會(huì)被臭氧氧化成溴酸鹽，溴酸鹽性質(zhì)較穩(wěn)定，很難用常規(guī)方法除去。近幾年來，研究表明溴酸鹽可能增加致癌率，相關(guān)機(jī)構(gòu)也制定了飲用水中溴酸鹽的限量要求，WHO將飲用水中溴酸鹽的最高檢測(cè)濃度降為10 μg/L，美國和中國也先后制定了飲用水中溴酸鹽的最高檢出限值定為10 μg/L，因此建立快速、高效、容易普及的溴酸鹽檢測(cè)機(jī)制十分迫切。

1 離子色譜法（IC）

最早的離子色譜法是利用離子化合物與固定相之間的相互作用強(qiáng)弱，然后利用淋洗液使得離子得到分離，然后檢測(cè)流出物的電導(dǎo)變化測(cè)得待測(cè)離子濃度的一種檢測(cè)方法。固定相一般為低交換容積的離子交換劑。根據(jù)分離原理不同將離子色譜分為離子交換色譜法、離子對(duì)色譜和離子排斥色譜法。后來離子色譜法在檢測(cè)器和分離柱之間加上抑制柱，一是淋洗液自身能電離，為了降低淋洗液的背景電導(dǎo)；二是將待測(cè)離子轉(zhuǎn)化成酸或堿以增加被測(cè)離子的電導(dǎo)值；三消除反應(yīng)峰對(duì)弱保留離子的影響?，F(xiàn)代離子色譜不斷提高改進(jìn)分離柱的性能，能夠進(jìn)行高效、快速、連續(xù)、高靈敏度的檢測(cè)，使其廣泛應(yīng)用到食品檢測(cè)中。目前，飲用水中溴酸鹽的檢測(cè)方法主要是高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法，也是重慶市的包裝飲用水中溴酸鹽的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法，雖然這種方法靈敏度和選擇性都很好，但操作復(fù)雜、儀器昂貴，很難實(shí)現(xiàn)普及。

2 離子色譜法測(cè)定礦泉水中溴酸鹽

黃麗等人使用瑞士萬通MIC-Ⅱ研究性離子色譜儀，采用MSM抑制系統(tǒng)，用碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖液作為淋洗液，對(duì)進(jìn)樣量、淋洗液濃度及流速進(jìn)行優(yōu)化，最終決定100 μL的進(jìn)樣量，1.3/2.0 mmol/L比例緩沖液以0.6 mL/min進(jìn)入。用上述條件和儀器檢測(cè)飲用水中溴酸鹽，檢測(cè)的適用范圍是2.0～10.0 μg/L，檢出限為 0.5 μg/L，相關(guān)系數(shù)為0.999 3，回收率檢測(cè)都是高于90%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏低至6.14%。由上述可以看出這種方法操作簡單，檢測(cè)速度快，靈敏度高，十分適用于礦泉水中含氧鹵素消毒副產(chǎn)物的檢測(cè)。

劉剛等人使用Dionex IC-1000離子色譜儀，IonPac@AS23色譜柱，采用ASRS300抑制器，用碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖液做淋洗液。樣品在進(jìn)樣前進(jìn)行預(yù)處理—尼龍濾膜過濾，淋洗液是4.2/0.8 mmol/L的碳酸鈉/碳酸氫鈉混合液，用1.0 mL/min進(jìn)入分離柱。該方法即電導(dǎo)檢測(cè)-離子色譜法對(duì)礦泉水中含氧鹵素消毒副產(chǎn)物的檢測(cè)，相關(guān)系數(shù)高達(dá)99.999 6%，檢出限為4.5 μg/L，RSD%均小于5%，具有較好的精密度，回收率高于94%。電導(dǎo)檢測(cè)-離子色譜法雖然比上述的方法性能好，能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效精準(zhǔn)檢測(cè)，但可以看出檢出限與國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最低飲用水中溴酸鹽的檢出濃度接近，雖然該方法可以很好推廣到實(shí)際檢測(cè)工作中，但分析方法還有待改進(jìn)。

陸虎等人采用ICS-5000型離子色譜儀和DionexIonPac ASI9 4色譜柱，用FG-40自動(dòng)用氫氧化鉀進(jìn)行洗脫，優(yōu)化流速為1.0 mL/min，選擇KOH做淋洗液，能減低干擾離子的電導(dǎo)，使得待測(cè)離子的電導(dǎo)信號(hào)提高，靈敏度要比碳酸鹽做淋洗液的檢測(cè)高1/3左右。該方法的檢測(cè)線性濃度范圍在0～0.4 mg/L，檢出限為0.005 mg/L，線性相關(guān)系數(shù)為99.92%。這個(gè)方法與其他方法相比，相對(duì)偏差小于4%，結(jié)果較穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，回收率也都是高于99%，分離效果好，干擾少，能很好地滿足檢測(cè)要求。

最新研究，劉敏等人用銀柱處理水樣可以有效消除其他共存陰離子的干擾，大體積進(jìn)樣能大幅度提高經(jīng)常靈敏度。大體積進(jìn)樣-銀柱除氯-離子色譜法采用ICS1500性離子色譜儀，ASRS300抑制器。自動(dòng)進(jìn)大體積樣品，用KOH作為淋洗液，該方法取得比常規(guī)體積進(jìn)樣更加優(yōu)良的檢測(cè)靈敏度和精密度，檢測(cè)線性范圍在2.0～25.0 μg/L，檢出限低至0.8 μg/L，線性相關(guān)系數(shù)為99.92%。該方法擁有較低的檢出限，較寬的線性范圍，能夠很好滿足檢測(cè)要求，但是回收率和檢測(cè)結(jié)果偏差相對(duì)其他方法稍大。

3 離子色譜法檢測(cè)溴酸鹽的未來發(fā)展趨勢(shì)

隨著離子色譜技術(shù)的快速發(fā)展，離子色譜法檢測(cè)礦泉水中的溴酸鹽的有廣闊的應(yīng)用前景。目前，離子色譜檢測(cè)溴酸鹽的發(fā)展主要有幾個(gè)方面：一是色譜柱的選擇，因?yàn)殇逅猁}濃度低于礦泉水中存在的其他陰離子濃度，如氯離子、硝酸根離子、硫酸根離子等，溴酸鹽離子在柱中停留時(shí)間短，易受干擾，所以應(yīng)該選擇分離柱長、柱效高、容量高的分離柱，同時(shí)還要保證檢測(cè)的靈敏度和選擇性，目前新型色譜柱的研制也為未來離子色譜法的應(yīng)用提供了更多選擇；二是淋洗液的選擇，一般抑制型電導(dǎo)檢測(cè)陰離子交換色譜中都是用碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖液作為淋洗液，優(yōu)化濃度和流速達(dá)到最好的分離效果，想要取得更好的檢測(cè)性能，就要研究出更好的淋洗液。