饮用水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦检测方案(离子色谱仪)

智能文字提取功能测试中

2 结论 胡忠阳叶明立潘广文钟乃飞赛默飞世尔科技(中国)有限公司 Key words： Capillary ion chromatography； drinking water； iodide；thiocyanate； glyphosate； 引言 碘对生命体是非常重要的元素。碘离子摄入量过低引起碘缺乏病，而碘离子摄入过量会引起高碘性甲亢和智力下降。饮用水中碘含量能够反映一个地区的基础碘营养水平，是反映外环境碘的良好指标。硫氰酸根对人体危害很大，重复中毒可致肾功能明显损害，慢性作用，可抑制人体甲状腺聚碘功能，使人体缺碘更加严重。饮用水中硫氰酸盐主要来自工业废水。由于碘离子与硫氰酸根盐影响人体甲状腺功能，因此对其在饮用水中的存在、来源及安全阈值的研究引起了科学家的重视。草甘膦影响大脑乙酰胆胆碱酯酶的活性，降低肝糖原水平。新制定的《生活饮用水卫生标准》中，增加了草甘膦检测项目，给出的草甘膦的最大残留限量分别是0.7 pg/mL。 目前，针对碘离子、硫氰酸根和草甘膦的理化性质，采用阴离子交换分离，电导检测器分别测定样品中的碘离子、硫氰酸根②和草甘膦已有报道。但采用离子色谱同时测定饮用水中的碘离子、硫氰酸根和草甘膦未见报道。饮用水中碘离子、硫氰酸根和草甘膦浓度很低，文献报道，常规4mm离子色谱系统需要500pL进样，其检出限为 ug/L。与常规离子色谱进行对比，毛细管离子色谱的色谱柱柱径仅为0.4mm，尽可能降低了柱外效应，极大的增加了质量灵敏度，检测下限低至ng/L。选择毛细管离子色谱，在5pL进样情况下实现了同时测定饮用水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦。 仪器： ICS-5000离子色谱仪(Thermofisher公司)，配DP-5毛细管级等度泵，毛细管级电导检测器， EG-KOH毛细管淋洗液发生器； 柱温：30℃； 淋洗液：KOH梯度淋洗， 0-10min， 10mmol/L；10-40 min， 10-58mmol/L；40-50min，10mmol/L； 流速： 10pL/min； 进样量： 5pL， AS-AP自动进样器 检测方式：抑制型电导检测，阴离子自动电解连续再生微膜抑制器ACES-300( P/N： 072052)，自循环模式，抑制电流9mA。 样品前处理 样品经过0.22um尼龙滤膜过滤后，直接上机分析。 结果和讨论 色谱柱的选择及淋洗液梯度条件优化 碘离子、硫氰酸根和草甘膦在碱性情况下均以阴离子的形式存在，可以采用高效阴离子交换色谱法对其进行分离。碘离子、硫氰酸根和草甘膦三种离子疏水性较强，需要保证其峰型对称性及能够在合理的时间从色谱柱上洗脱，我们选择烷醇季铵基亲水性色谱柱；对于饮用水样品的分析，常见的阴离子如氯离子、硫酸根等浓度比较高，而被测离子含量比较低，为了有效地将被测离子与基体中其他离子进行分离，需要高柱容量色谱柱；该离子色谱柱对水中常见阴离子及消毒副产物，最好能够同时进行分离分析。综上所述，我们选择OH选择性强的烷醇季铵基的高容量阴离子交换分离柱IonPac AS19 Capillary。 选用ThermoFisher EG淋洗液发生器在线产生KOH作为淋洗液，结合在线阴离子捕获装置(CR-ATC)， 消除了空气中CO，影响，基线稳定、噪音小，方法有较好的重现性。采用梯度淋洗方式时可分离饮用水中常见阴离子及碘离子、硫氰酸根和草甘膦，采用KOH梯度洗脱条件为，0-10min 10mmol/L； 10-40min 10-58mmol/L； 40-50 min 10mmol/L。在该色谱条件下，三种待测组分一次进样既可以保证峰形和分辨率，也可以使各种组分在最佳出峰时间出峰，图1为混合标准溶液的色谱图。 图1标准溶液的色谱图 重现性、线性和灵敏度 吸取碘离子、硫氰酸根和草甘膦质量浓度为20ng/mL的混合标准溶液，重复进样11次，记录色谱图，它们保留时间的相对标准偏差分别为0.41%、0.57%、0.53%，峰 面积的相对标准偏差分别为1.60%、1.14%、1.46%，峰高的相对标准偏差分别为0.54%、0.64%、0.62%，重现性较好。 将标准品定量混合并用标准品溶液稀释得到一浓度系列，对上述系列浓度各测定3次后，取其峰面积的平均值，以峰面积为纵坐标，标准液质量浓度为横坐标建立标准工作曲线，各种物质的线性范围如表1，相关系数都在0.9997~0.9998之间。以信噪比(S/N)为3计算检出限，碘离子、硫氰酸根和草甘膦的检出限依次为0.3、0.2、0.2ng/mL。 实际样品分析及加标回收 市售瓶装饮用水，经过0.22pm滤膜过滤后，按选定的色谱条件进行测定，外标法定量，其分析结果见表2。为检验方法的准确性，选取水样2号作三个不同浓度加标回收试验，回收率结果见表3，结果表明该方法符合水质分析的要求。 表1方法的线性关系 被测物 回归方程 相关系数r 线性范围ng/mL Y=0.0009X-0.0003 0.9997 2.0~100 SCN Y=0.0009X-0.0010 0.9998 2.0~100 Glyphosate Y=0.0022X-0.0035 0.9998 2.0~100 Y：峰面积；X：质量浓度ng/mL 表2样品中碘离子、硫氰酸根、草甘膦的含量测定结果(n=3) 分析物 碘离子ng/mL 硫氰酸根ng/mL 草甘膦ng/mL 水样1 n.d. n.d. n.d. 水样2 4.46 n.d. n.d. 水样3 2.83 n.d. n.d. 水样4 n.d. n.d. n.d. n.d.表示未检出 表3回收率测定结果(n=6) 被测物 试样含量ng/mL 加入标样量ng/mL 加标后总含量ng/mL 回收率% 4.46 2 6.23 88.5 5 9.02 91.2 10 14.52 100.6 SCN n.d 1 0.89 89.0 5 4.82 96.4 10 9.9 99.0 Glyphosate n.d 1 0.86 86.0 5 4.79 95.8 10 9.8 98.0 毛细管离子色谱法同时测定饮用水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦，方法简便、稳定，线性范围内相关性好，准确度高，受其他因素干扰小。还具有样品用量少，淋洗液消耗极低等优点，可以用于水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦的同时测定，具有较高的实用价值。 ( 1 H. L. Tucker， R. W. Flack. Journal of Chromatography A，1998，804(1-2)：131-135 ) ( 2 MENG Li(孟丽). Food Science (食品科学)， 2010， 31(6)：227-229 ) ( 3 LI Xiang-Ping， QI Jian-Ying ， CHEN Yong-Heng (李祥平，齐剑英，陈永亨).Chinese Journal of Applied Chemistry(应用化学)，2009，2 6(4)：447-449 ) thermoscientific.com C 2013 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. All trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and itssubsidiaries. Specifications， terms and pricing are subject to change. Not all products are available in all countries. Please consult yourlocal sales representative for details. 上海 北京 免费服务热线： 上海浦东新金桥路27号6号楼 北京东城区安定门东大街28号 8008105118 邮编：201206 4006505118 ThermoFisherSCIENTIFI C Thermo Fisher Scientific，San Jose， CA USA is ISO Certified.雍和大厦西楼F座层SCIENTIFIC