离子色谱碳酸体系测定饮用水中高氯酸盐和碘离子含量

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本文建立了碳酸体系--抑制电导离子色谱同时检测自来水样中I - 和ClO4 - 的方法，该方法前处理简单、无需任何处理，直接进样即可，方 便、快捷；采用AS22色谱柱，在1.2mL/min的柱流速及30°C柱温下待测离子和水质中常规阴离子分离良好。本方法适用于水质中I - 和ClO4 - 的检测，为《GB 5749-2022 生活饮用水卫生标准》中高氯酸盐和碘离子的同时测定的测试提供了准确、可靠的测试方法。ThermoFisherSCIENTIFICAN IC 23005 离子色谱碳酸体系测定饮用水中高氯酸盐和碘离子含量 陈洁，吴国权，郑洪国 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词：高氯酸盐(CIO)， 碘离子(I)，污染物，AS22色谱柱，离子色谱 Keywords： Perchlorate (CIO)， lodide (I)， Pollutants， lonPac AS22 column， lonchromatography 高氯酸盐作为添加剂、推进剂等被广泛的应用于各个领域，如航空航天、烟火制造、军火工业、橡胶制品、染料涂料等叫。由于高氯酸盐与碘离子具有相似的电荷和离子半径，能够与碘离子竞争而进入人体甲状腺，引起甲状腺荷尔蒙生成量的减少，从而影响大脑组织的发育，危害人类的健康，尤其是孕妇、胚胎、婴儿最容易受到危害[2.3。高氯酸盐具有高水溶性，低吸附性，高流动扩散和稳定性，在环境中能够持久存在，是一种新的持久性污染物。目前是环境科学领域研究高氯酸盐的热点。我国最新的饮用水规范《GB5749-2022生活饮用水卫生标准》[4中规定生活饮用水中高氯酸盐的最高允许含量为70 pg/L， 碘离子最高允许含量为 0.1mg/L。 离子色谱作为液相色谱的分支，适用于分析水溶性强极性的离子型化合物。本文采用高容量的IonPac AS22阴离子交换色谱柱，在30°℃的柱温下，可同时分析饮用水中碘离子及高氯酸盐，目标物及与常规离子之间分离度良好，无相互干扰。本方法分析碘离子及高氯酸盐无需衍生化等复杂的前处理操作，直接进样即可，方便、快捷、高效；同时本方法采用碳酸盐体系，符合国标的测试方法及要求。 1.1仪器、试剂与材料 ·Thermo ScientificTM Dionex TM Aquion离子色谱仪 ·Thermo ScientificTM DionexTM AS-DV自动进样器 ·Thermo ScientificTM ChromeleonTM Chromatography Data System(CDS) software，小version 7.3 · Thermo ScientificTM DionexTM IonPacTM AS22分析柱，44×250mm， (P/N 064141) ·Thermo Scientific TM Dionex TM lonPacTM AG22保护柱，4×50mm，(P/N 064139)·Thermo ScientificTM Dionex TM ADRS600 (4mm)抑制器， (P/N088666) ·超纯水(18.2 MQ·cm) ·标准品：高氯酸盐，碘离子 1.2实验方法 1.2.1色谱条件 色谱柱： lonPac AG22(4×50 mm)+ lonPac AS22(4×250mm)；淋洗液： 4.5mM Na，CO，/1.4mM NaHCO，等度洗脱； 流速：1.2mL/min： 柱温：30℃； 进样量：500uL； 检测：抑制电导， ADRS600， 自循环模式。 1.2.2前处理条件 水样0.22 um滤膜过滤后直接上机测试。 2.结果与讨论 2.1线性和稳定性 用2mM NaOH配制20、50、150、200 pg /L的系列I及CIO混合标准工作溶液，在选定色谱条件下进样分析(各组分混合标准溶液分离谱图，如图1)，以目标物的峰面积(y， uSxmin)为纵坐标，标准溶液浓度(x， ug/L)为横坐标，建立标准曲线。I及CIO·线性范围、 线性方程和相关系数如表1所示。l及CIO-在20~200 pg /L范围内均具有良好的线性，线性相关系数R> 0.999。选中间浓度点混合标准工作溶液，连续进样6次，l及CIO保留时间相对标准偏差RSD <0.04%，峰面积相对标准偏差RSD <0.71%， 说明仪器方法具有良好的稳定性。 表11及CIO线性方程、线性范围和相关系数 图11及CIO混合标准溶液分离谱图 2.2方法检出限和定量限 分别以3倍信噪比(S/N=3)和10倍信噪比(S/N=10)所对应的目标物浓度作为仪器检出限和仪器定量限。根据以下公式计算方法检出限和方法定量限。 式中：W--目标物浓度， pg/L； S/N―-仪器信噪比； 式中：W--目标物浓度， ug/L； S/N--仪器信噪比； F及CIO方法检出限和定量限如表2所示。 表21及CIO检出限和定量限 目标物 仪器检出限 ug/L 仪器定量限 ug/L 方法检出限 ug/L 方法定量限 ug/L 一 2.6087 8.6087 2.6087 8.6087 CIO冮 5.0000 16.5000 5.0000 16.5000 2.3加标回收率和精密度 本方法选择自来水样本底，分别对l及CIO进行了20 ug /L、100 pg /L及200 pg /L， 低中高三水平加标测试，每种试样取6个平行样，加标谱图见图2。结果表明，I及CIO，回收率均在90.4%~96.2%之间，证明该方法的准确度较高；检测结果的标准偏差均在2.21%以内，证明该方法稳定性好。其详细加标回收率和变异系数(RSD) 如表3所示。 表3自来水样中|及CIO，加标回收及变异系数 次数 添加浓度 20 pg/L 添加浓度 100 pg/L 添加浓度 200 pg/L 回收率(%) 回收率(%) 回收率(%) 1 93.5 92.8 94.5 2 90.4 92.2 94.4 3 94.5 92.2 94.2 4 93.5 92.4 94.2 5 90.4 91.6 94.4 6 91.9 92.6 93.8 均值 92.4 92.3 94.3 RSD% 2.21 0.67 0.25 次数 CIO 添加浓度 20 pg/L 添加浓度 100 pg/L 添加浓度 200 pg/L 回收率(%) 回收率(%) 回收率(%) 1 93.5 93.4 93.5 2 93.5 92.3 94.0 3 96.2 93.0 93.9 4 95.6 94.1 92.6 5 96.2 93.8 92.2 6 94.6 96.3 91.2 均值 94.9 93.8 92.9 RSD 1.15 0.80 1.18 图2自来水样品I及CIO加标分离谱图 2.4实际样品测定 在选定方法条件下，测定自来水样中F及CIO含量，结果如表4所示。 表4自来水样中I及CIO，含量 样品名称 卜 目标物含量(ug/L) CIO4 广州自来水 1.39 1.98 上海自来水 1.02 2.15 ×：表示未检出。 结论 本文建立了碳酸体系--抑制电导离子色谱同时检测自来水样中I和CIO的方法，该方法前处理简单、无需任何处理，直接进样即可，方便、快捷；采用AS22色谱柱，在1.2mL/min的柱流速及30°C柱温下待测离子和水质中常规阴离子分离良好。本方法适用于水质中|和CIO的检测，为《GB5749-2022生活饮用水卫生标准》中高氯酸盐和碘离子的同时测定的测试提供了准确、可靠的测试方法。 ( 参考文献 ) ( [ 1 ] M o t ze rW E . E nviron. F orens i cs， 2001，2：301~31 1 ) ( [2 ] Co l let t e TW ， Wi ll i ams T L， Urb an s ky E D ， Ma g n u s o nM L， H e b e r t G N， St r a u s s S H. An a l yst， 2 0 0 3 ， 12 8： 8 8~97 ) ( [ 3 ] Kirk A B， Smith E E， Ti a n K，A n d erson T A ，D asgu p t a P K. E i n vi r o n . S ci. T e ch n ol. ，200 3 ，37：4979~ 4 9 8 1 ) ( [ 4 ]国 家市场 监 督管理 总 局.GB/ T 5 7 49- 2 02 2 生活饮用 水卫 生 标 准 [ S] .北京： 中国 标 准出 版社，2 0 22. ) 热线800 8105118电话 400 6505118www.thermofisher.com ( 仅用于研究目的。不可用于诊断目的。 ◎2022 Thermo Fisher Scientific Inc. 保留所有权利。 ) thermo scientificThe world leader in serving science thermo scientific所有商标均为 Thermo Fisher Scientific Inc. 及其子公司的资产，除非另有指明。