高壓離子色譜法快速測定飲用水中溴酸鹽和亞硝酸鹽

陳景周 李 樑 黃少漫 何 霜

(1. 廣州檢驗檢測認證集團有限公司，廣東 廣州 510000；2. 國家加工食品質(zhì)量檢測中心，廣東 廣州 510000)

天然飲用水實際上并不含有溴酸鹽，但原水經(jīng)臭氧消毒后，其中的溴化物便轉(zhuǎn)化成溴酸鹽，該物質(zhì)已被歸為2 B級潛在的致癌物。當人體終身飲用含5.0，0.5 μg/L溴酸鹽的飲用水時，引起癌癥的危險度分別達10-4，10-5[1-2]。目前，世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)境保護署嚴格規(guī)定飲用水中溴酸鹽含量不得超過0.01 mg/L[3]，GB 8537—2018、GB 19298—2014及GB 5749—2006等也規(guī)定溴酸鹽的限值為0.01 mg/L。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

溴酸鹽標準溶液：Lot# 175381-16，1 000 mg/L(標定值)，美國O2si公司；

亞硝酸鹽標準溶液：Lot # 172055-45，1 000 mg/L(標定值)，美國O2si公司；

超純水：電阻率≥18.2 MΩ·cm，美國艾科浦國際有限公司；

對氨基苯磺酰胺：分析純，廣州化學(xué)試劑廠；

鹽酸N-(1-萘)-乙烯二胺：分析純，廣州化學(xué)試劑廠；

0.22 μm水系針筒式微孔濾膜過濾器：天津市津騰實驗設(shè)備有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

離子色譜儀：Integrion HPIC型，配有KOH在線電解淋洗液發(fā)生器、AERS-500自動再生抑制器、陰離子電導(dǎo)檢測器、AS-DV自動進樣器、Ionpac AS19分析柱(4 mm×250 mm)和Ionpac AG19保護柱(4 mm×50 mm)，美國 Thermo公司；

超純水器: Milli-Q Advantage A10型，美國Millipore公司；

可見—紫外分光光度計: UV-2450型，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 色譜條件 KOH淋洗液梯度洗脫：0～6 min，濃度為18 mmol/L；6～8 min，濃度為32 mmol/L；8～12 min，濃度為18 mmol/L。流速1.8 mL/min；抑制器電流143 mA；電導(dǎo)池溫度35 ℃；柱溫30 ℃；定量環(huán)進樣體積500 μL。

1.3.2 標準曲線配制 分別將溴酸鹽和亞硝酸鹽標準溶液用超純水稀釋成10.0 mg/L標準使用液，分別吸取適量配制成溴酸鹽質(zhì)量濃度為0.00，5.00，10.00，25.00，50.00，100.00 μg/L和亞硝酸鹽質(zhì)量濃度為0.00，1.00，5.00，10.00，25.00，50.00 μg/L系列混合標準工作液。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 以質(zhì)量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，通過儀器數(shù)據(jù)分析軟件獲取樣品質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 分析條件的選擇

試驗方法采用高容量的IonPac AS19色譜柱，常用于鹵素含氧酸和無機陰離子的分析測定，其對氫氧根淋洗液具有較高的適用性，柱壓可高達27.58 MPa，且經(jīng)高容量樹脂涂層優(yōu)化的AS19色譜柱對溴酸鹽有較高的選擇性[11]，因此樣品可直接進樣測定，不需預(yù)先濃縮，同時結(jié)合抑制型陰離子電導(dǎo)檢測器，滿足飲用水中痕量溴酸鹽和亞硝酸鹽的檢測需求。

2.2 線性關(guān)系與檢出限

表和的不同分析條件及結(jié)果

表和線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)以及檢出限

2.3 加標回收率和精密度

表3 模擬水樣溴酸鹽和亞硝酸鹽加標回收率及精密度

2.4 干擾試驗

圖1 模擬水樣色譜圖(條件3)

表4 氯離子對高、低質(zhì)量濃度溴酸鹽和亞硝酸鹽的干擾試驗

2.5 亞硝酸鹽的測定方法比較

由表5可知，高壓離子色譜法和重氮偶合分光光度法的相對偏差<10%，但低含量時相對偏差較大。為進一步驗證兩種方法是否存在顯著性差異，選取亞硝酸鹽含量較低且相對偏差較大的模擬水樣進行t檢驗，高壓離子色譜法和重氮偶合分光光度法的平均值分別為12.28， 13.06 μg/L，標準偏差分別為0.59，0.66，t=2.16

表5 高壓離子色譜法與重氮偶合分光光度法測定亞硝酸鹽對比

2.6 實際樣品的測定

由表6可知，飲用水中均有檢出溴酸鹽，但含量<10 μg/L，亞硝酸鹽含量大多低于檢出限，其中不合格的占13%，礦泉水中的溴酸鹽和亞硝酸鹽含量均符合相關(guān)國家標準要求。

表6 實際樣品含量的測定結(jié)果

3 結(jié)論

試驗表明，高壓離子色譜法快速測定飲用水中痕量溴酸鹽和亞硝酸鹽，其方法檢出限低、回收率高、靈敏準確，綠色無污染；運用高壓輸液泵技術(shù)進行同時測定，可避免溴酸鹽和亞硝酸鹽分開測定的繁瑣，彌補常壓離子色譜法耗時長的缺點，滿足大批量飲用水中痕量溴酸鹽與亞硝酸鹽的同時監(jiān)測，符合檢測行業(yè)高通量的需求，具有較大的實用價值和現(xiàn)實意義。而試驗中高壓離子色譜法是否適用于飲用水中常量無機陰離子的同時快速測定，有待進一步研究。