離子色譜法測定飲用天然礦泉水中的溴酸鹽

胡如榮 王立軍

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對中高端包裝飲用水尤其對飲用天然水、飲用天然礦泉水的市場需求也日益凸顯，而臭氧消毒因其副產(chǎn)物的危害明顯低于其他含氯消毒劑且成本低的特點在礦泉水生產(chǎn)企業(yè)得到廣泛運用。溴化物是天然水體中存在的一種物質(zhì)，極易在臭氧的作用下氧化成溴酸鹽，被國際癌癥研究機構認定為2B級的潛在致癌物。我國食品安全國家標準《飲用天然礦泉水》GB 8537-2018規(guī)定，礦泉水中溴酸鹽限量≤10ppb。因此，建立一種高效、便捷、快速地檢測礦泉水中溴酸鹽含量的方法就尤為重要。

一、材料和設備

1.原材料及主要試劑。9批飲用天然礦泉水：光澤縣新華都超市，每個批次均來自不同的生存廠家;溴酸鹽標準溶液（1.0μg/mL）：北京中科質(zhì)檢生物科技有限公司;實驗用水：實驗室自制超純水。

2.主要實驗設備。戴安離子色譜儀（型號ICS-900）：檢測穩(wěn)定器，型號DS5;陰離子抑制器，型號AERS500（4mm）;自動進樣器，型號AS-DV;色譜數(shù)據(jù)處理軟件，版本Chromeleon7.0。超純水機：型號AXLP1810，重慶阿修羅科技發(fā)展有限公司。無菌濾膜：規(guī)格φ0.45um，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

二、實驗和方法

1.色譜參數(shù)。色譜柱：陰離子分析柱，φ4mm×250mm，型號Thermo AS23;抑制器電流：30mA;進樣流速：1mL/min;進樣瓶：容量為5mL;流動相：濃度為4.5mmol/L的碳酸鈉、0.8mmol/L的碳酸氫鈉淋洗液。

2.樣品預處理。水樣經(jīng)0.45um無菌濾膜過濾后上機分析。

3.標準曲線的繪制。分別取0.5mL、1.0mL、2.5mL、5mL的溴酸鹽標準溶液，用超純水定容到100mL的容量瓶中，配制成5μg/L、10μg/L、25μg/L、50μg/L等不同濃度下的標準液。采用設定的色譜條件，繪制標準曲線回歸方程。

三、結(jié)果與討論

1.線性關系、檢出限和定量限實驗。按要求制備? ? ? ?5μg/L、10μg/L、25μg/L、50μg/L的濃度標準液，在設定的色譜條件下，繪制回歸線性方程（溴酸鹽（BrO3-） /濃度與峰面積），詳見圖1，并計算方程相關系數(shù)、檢出限和定量線。擬回歸方程顯示，溴酸鹽在5-20μg/L范圍內(nèi)線性相關性良好，檢出限為3μg/L，定量限為5μg/L。該測試方法靈敏度高，可以滿足飲用天然礦泉水中溴酸鹽含量的分析，具有可行性。

2.精密度實驗。取25μg/L的溴酸鹽標準溶液，按照設定的色譜參數(shù)進行6次重復性實驗，匯總溴酸鹽色譜圖峰面積。根據(jù)峰面積計算相對標準偏差，得到6次重復性實驗的RSD值為0.52%，說明儀器精密度良好。

3.重復性實驗。將飲用天然礦泉水（編號-1）樣品預先進行0.45um過濾處理，制備6份平行樣，在設定的色譜參數(shù)下上機測定溴酸鹽含量。分析得到相對標準偏差（RSD）為0.94%，說明該方法重復性好。

4.穩(wěn)定性實驗。將飲用天然礦泉水（編號-1）樣品預先進行0.45um濾膜過濾，按設定的色譜條件，分別于0h、4h、8h、12h、16h、20h、24h上機測定溴酸鹽色譜峰面積，計算溴酸鹽RSD值為1.84%，說明在24h內(nèi)同一樣品測試溫度穩(wěn)定，但在實驗過程中發(fā)現(xiàn)基線噪聲偏大，這是由碳酸氫根體系造成的。

5.回收率實驗。使用溴酸鹽標準溶液配制濃度分別為10μg/L、20μg/L、40μg/L的待測樣，先進行0.45um過濾處理，再按照設定的色譜參數(shù)，對每個濃度均進行3次平行試驗，計算不同濃度下的平均回收率及其RSD值（見表1），以評價該方法的準確性。結(jié)果顯示，該方法的平均回收率是91.4%-96.75%，相對標準偏差RSD值是1.13%-2.45%，方法準確度可以滿足溴酸鹽的分析測定。

6.實際試樣測定。將從光澤縣新華都超市購買的9個品牌的飲用天然礦泉水先進行0.45um過濾處理，再按照設定的色譜條件上機測定，結(jié)果見表2。從表2中可知，9個品牌的飲用天然礦泉水樣品均符合國家標準GB8537-2018《飲用天然礦泉水》中溴酸鹽限量≤10μg/L的要求。

四、總結(jié)與建議

本文對色譜方法的檢測限、定量限、精密度、重復性、穩(wěn)定性和回收率分別進行實驗分析，結(jié)果顯示，該方法具有操作簡單、分析速度快、靈敏度和準確度高的特點，適用于礦泉水大批連續(xù)進樣分析。同時在穩(wěn)定性實驗過程中也發(fā)現(xiàn)，碳酸氫根體系噪聲偏大，后續(xù)可將其優(yōu)化為氫氧根體系，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性更佳。