離子色譜法同時(shí)測(cè)定生活飲用水中7種陰離子

袁少偉 錢(qián) 凡

（作者單位：1.安徽省·水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院 233000 2.安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站 230088）

氟化物（F-）、氯化物（Cl-）、硫酸鹽（SO42-）、硝酸鹽（NO3-）4 種陰離子是GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目，一旦超標(biāo)會(huì)對(duì)人體健康造成危害。氯酸鹽（ClO3-）、亞氯酸鹽（ClO2-）和溴酸鹽（BrO3-）是生活飲用水中投加二氧化氯、臭氧等消毒劑產(chǎn)生的副產(chǎn)物[2-4]。研究表明，氯酸鹽可能會(huì)導(dǎo)致高鐵血紅蛋白和溶血性貧血，亞氯酸鹽和溴酸鹽具有較強(qiáng)的致突變性，已被列為致癌物。

傳統(tǒng)陰離子檢測(cè)方法有容量法、分光光度法等，實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中操作繁瑣、靈敏度低。運(yùn)用離子色譜法檢測(cè)只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾的前處理就可以直接檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣分析多個(gè)組分，且具有靈敏度高、檢測(cè)快速高效的優(yōu)點(diǎn)。本文利用萬(wàn)通883 型離子色譜建立了生活飲用水中7 種陰離子（氟化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽和溴酸鹽）的測(cè)定方法，取得了較為滿意的結(jié)果。

一、材料和方法

1.儀器和試劑

萬(wàn)通883 離子色譜儀（瑞士萬(wàn)通公司）；電導(dǎo)檢測(cè)器（883 Basic IC plus 1）；ICNet 色譜工作站；863型自動(dòng)進(jìn)樣器；化學(xué)抑制器；超純水系統(tǒng)（四川優(yōu)普公司）。水中氯酸鹽BW2011-100-W，100mg/L，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司；水中亞氯酸鹽BW2012-1000-W，1000mg/L，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司；水中溴酸鹽GBW(E)100200，1000mg/L，北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有限責(zé)任公司；4 種陰離子混標(biāo)（氟化物、氯化物、硝酸鹽氮、硫酸根）BWT20007-W-100（100mg/L、2000mg/L、200mg/L、2000mg/L）， 北 京壇墨質(zhì)檢科技有限公司。碳酸鈉、碳酸氫鈉均為優(yōu)級(jí)純（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；硫酸為分析純（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。實(shí)驗(yàn)室用水采用電阻率為18.25MΩ 超純水。

2.方法

（1）實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

采 用Na2CO3-NaHCO3（3.2 ～1.0mmol/L）、Na2CO3-NaHCO3（1.8 ～1.7mmol/L）濃度的淋洗液，選取50uL 和100uL 的定量環(huán)，選擇0.65mL/min、0.8mL/min 和1.0mL/min 三種不同的流速進(jìn)行分別進(jìn)樣，選擇能夠?qū)崿F(xiàn)7 種陰離子有效分離并且出峰情況良好的實(shí)驗(yàn)條件。

（2）色譜條件

采用Metrosep A Supp 5-250/4.0型陰離子分析柱；淋洗液為Na2CO3-NaHCO3（3.2～1.0mmol/L），定量環(huán)為100uL，流速為0.65ml/min，再生液：H2SO40.1mol/L；最大泵壓為15MPa。

（3）標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配置

分別取1ml 水中亞氯酸鹽、溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液于10.0ml 容量瓶中，定容至刻度，再取水中氯酸鹽和兩種混標(biāo)中間液各1.00ml 于100.0ml 容量瓶中，配成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液A。將4 種陰離子混標(biāo)（氟化物、氯化物、硝酸鹽氮、硫酸根）稀釋10 倍得到混合標(biāo)準(zhǔn)溶液B。分別取0.1ml、0.25ml、0.50ml、0.75ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液A 和B 定容至10.0ml，即得到所需濃度標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

（4）實(shí)驗(yàn)方法

標(biāo)準(zhǔn)系列溶液和水樣經(jīng)0.22um 微孔水系濾膜過(guò)濾后，自動(dòng)進(jìn)樣器吸取定量環(huán)限定體積溶液，進(jìn)入離子色譜進(jìn)行檢測(cè)。

二、結(jié)果

1.實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

采用不同淋洗液濃度、定量環(huán)大小和流速對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示，采用3.2mmol/L Na2CO3～1.0mmol/L NaHCO3濃度的淋洗液，定量環(huán)為100uL，流速為0.65ml/min 時(shí)，混合溶液中氟化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽和溴酸鹽7 種物質(zhì)能夠不受其他離子干擾且能有效分離，以此條件作為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。選取標(biāo)準(zhǔn)系列中較高濃度的溶液進(jìn)樣，色譜圖如圖1 所示。

表1 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液各組分質(zhì)量濃度（mg/L）

圖1 7 種陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

表2 7 種陰離子檢出限、曲線回歸方程和相關(guān)系數(shù)

表3 7 種陰離子濃度精密度（n=7）

表4 7 種陰離子加標(biāo)回收率

2.檢出限和線性

采用已知結(jié)果的實(shí)際樣品來(lái)計(jì)算方法的檢出限，樣品進(jìn)樣量為100uL，氟化物濃度為0.10mg/L，亞氯酸鹽濃度為0.01mg/L，溴酸鹽濃度為0.01mg/L，氯化物濃度為2.00mg/L，氯酸鹽濃度為0.01mg/L，硝酸鹽濃度為0.20mg/L，硫酸鹽濃度為2.00mg/L。在相同條件下進(jìn)樣7 次，測(cè)得平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，按檢出限定義，計(jì)算出各組分在此分析條件下的檢出限。檢出限計(jì)算公式：

式中：D—檢出限，mg/L；k—置信因子，一般取3；S—樣品測(cè)量讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；C—樣品含量值；—樣品測(cè)量讀數(shù)平均值。

在選定的色譜條件下，對(duì)7 種陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別進(jìn)樣檢測(cè)。各組分的檢出限、曲線回歸方程、相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。該方法所得各組分相關(guān)系數(shù)（r）≥0.9993，7 種陰離子的檢出限為0.0015 ～0.0072mg/L。

3.精密度

在相同色譜條件下，連續(xù)進(jìn)7 針混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列1 濃度點(diǎn)，各組分濃度RSD 為0.11% ～9.68%，重現(xiàn)性較好，如表3 所示。

4.回收率

以實(shí)驗(yàn)室超純水為空白樣品，檢測(cè)獲取本底值，分別加入一定量不同濃度氟化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽和溴酸鹽7 種物質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)測(cè)定值計(jì)算實(shí)驗(yàn)回收率。各組分加標(biāo)回收率如表4 所示。水中7 種陰離子加標(biāo)回收率為96.2%～120.0%。

三、結(jié)論

采用Metrosep A Supp 5-250/4.0 型陰離子分析柱，通過(guò)優(yōu)化淋洗液濃度、流速、定量環(huán)大小等因素，建立了離子色譜分析生活飲用水中7 種陰離子的方法。本方法相關(guān)性好，檢出限低，操作簡(jiǎn)單，能夠有效滿足實(shí)際檢測(cè)工作中的要求，具有廣泛的使用價(jià)值■