离子色谱法测定饮用水中三种消素副产物

曾可可

2016/07/25

私聊

离子色谱（IC）

此文参加第九届原创

离子色谱法测定饮用水中三种消毒副产物

曾可明

泸溪县疾病预防控制中心

摘要：目的　　建立离子色谱法同时测定饮用水中CIO3,CIO2和BrO3三种加氯消毒副产物和常见无机阴离子(F,NO2,NO3-N和SO4)。
　方法　应用SI-524E型阴离子分离柱，3.6mmol/L Na2CO3淋洗液，流速为0.7ml/min,进样量100uL，可分离7种阴离子。结果7种物质浓度在0～10mg/L范围内，其色谱峰面积与浓度呈良好的线性关系，相　关系数在0.9990以上。检测下限分别为F:1.03ug/L;ClO2:4.21ug/L;BrO3:7.41ug/L;NO2:4.89ug/L;ClO3:7.12ug/L;NO3-N:1.16ug/L;SO4:4.21ug/L。方法定量重复性实验标准偏差为0.01914,相对标准偏差为2.76%。
应用SI-524E型阴离子分离柱，3.6mmol/L Na2CO3淋洗液，流速为0.7ml/min,进样量100uL，可分离7种阴离子。结果7种物质浓度在0～10mg/L范围内，其色谱峰面积与浓度呈良好的线性关系，相关系数在0.9990以上。检测下限分别为F:1.03ug/L;ClO2:4.21ug/L;BrO3:7.41ug/L;NO2:4.89ug/L;ClO3:7.12ug/L;NO3-N:1.16ug/L;SO4:4.21ug/L。方法定量重复性实验标准偏差为0.01914,相对标准偏差为2.76%。
1: 实验部分
1.1 仪器与试剂：仪器：CIC-260型离子色谱仪（青岛盛瀚色谱技术有限公司）；电导检测器；HW2000通用版色谱工作站。试剂：超纯水（电导率＜1.0us/cm）;标准物质：分别取1000mg/L的F,ClO2,ClO3,NO2,NO3-N,BrO3,SO4的标准储备溶液。
ClO2不稳定，在放置过程中其含量降低，为了延长样品的存放时间，在水样中加入乙胺以稳定ClO2。
1.2 混合标准使用液：分别吸取0.2mLF标准储备液(1000mg/L),ClO2标准储备液(1000mg/L),ClO3标准储备液(1000mg/L);吸取1.0mLBrO3标准储备液(1000mg/L),SO4标准储备液(1000mg/L),NO3-N标准储备液(500mg/L);吸取2.0mlNO2标准储备液(100mg/L)于100mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度。此混合标准使用液分别含F,ClO2,NO2,ClO3 2.0mg/L,NO3-N5.0mg/L,BrO3,SO4 10.0mg/L,置4℃冰箱可保存三个月。
1.3 超纯水（电导率＜1.0us/cm）:经抽滤脱气处理。
1.4 淋洗液(3.6mmol/LNa2CO3):临用配制，并经滤膜(0.22um)过滤移入淋洗液贮液瓶中。
1.5 样品保存液（乙二胺溶液）：取2.8mL乙二胺稀释到25ml,置4℃冰箱备用可用一个月。
２：结果与讨论
2.1 标准曲线制备；见表1

表1:混合标准曲线制备(mg/L)

组份　　　标1 标2 标3 标4 标5

F 0.1 0.2 0.4 1.0 2.0
Cl 0.1 0.2 0.4 1.0 2.0
BrO3 0.5 1.0 2.0 5.0 10.0
NO2 0.1 0.2 0.4 1.0 2.0
ClO3 0.1 0.2 0.4 1.0 2.0
NO3-N 0.25 0.50 1.0 2.5 5.0
SO4 0.50 1.0 2.0 5.0 10.0

当天配制，将配好的标准溶液分别进样。配制一系列标准溶液，然后在上述色谱条件下分析，以峰面积对浓度做回归得到7种物质的线性范围和相关系数。3种物质在0～2mg/L,2种物质在0～10mg/L,1种物质在0～5mg/L范围内都具有良好的线性关系，相关系数都在0.9990以上。F:Y=1.05e+004+1.357e+006X,r=0.999819;ClO2:Y=8187+2.85e+005X,r=0.999522;
BrO3:Y=7539+2.004e+005X,r=0.999914;NO2:Y=-8055+4.524e+005X,r=0.999912;ClO3:Y=6010+3.202e+005X,r=0.999637;NO3-N:Y=-6.149e+004+2.394e+006X,r=0.999978;SO4:Y=7962+6.941e+005X,r=0.999959。
2.2 方法定量重复性实验：分别取两份桶装饮用水同时进样分析，其检测硫酸盐浓度的保留时间，峰面积和峰高的相对标准偏差均小于3%，满足方法学的要求。其结果见表2。

表2: 方法定量重复性实验结果

水样名称　　　保留时间(min) 浓度(mg/L) 峰面积　　　　峰高

桶装水1 33.252 0.71758 506044 14566
桶装水2 33.290 0.690127 486988 13147
平均值　　　　 33.271 0.703854 496516 13357
标准偏差　　　　 0.027 0.01941 13475 296
相对标准偏差(%) 0.08 2.76 2.71 2.22

2.3 方法检测下限：根据JJG823中华人民共和国离子色谱仪国家计量检定规程中关于检出浓度规定的计算方法得7种物质的检出限F:1.03ug/L;ClO2:4.21ug/L;BrO3:7.41ug/L;
ClO3:7.12ug/L;NO3-N:1.16ug/L;SO4:4.21ug/L。
2.4 方法标准谱图分析：测定7种物质标准曲线浓度最高点，得到如下检测数据及谱图。检测结果见表3，谱图（略）。

表3:方法标准谱图分析

序号　保留时间(min) 组份　　　浓度(mg/L) 峰面积　　　峰高　　　相关系数

1 6.942 F 2 2707127 160466 0.999819
2 9.922 ClO2 2 572382 34728 0.999522
3 10.538 BrO3 10 2003124 111364 0.999914
4 14.887 NO2 2 893289 37653 0.999912
5 19.866 ClO3 2 640744 21503 0.999637
6 22.453 NO3-N 5 11896237 313091 0.999978
7 32.927 SO4 10 　6930976 190611 　0.999959

2.5 水样测定结果：分别取自来水和桶装饮用水各2份同时进样分析，其检测结果见表4。

表4:水样检测结果(mg/L)

名称　　　F ClO2 BrO3 NO2 ClO3 NO3-N SO4

自来水1 0.04308 ND ND ND ND 0.7331 11.63
自来水2 0.04672 ND ND ND ND 0.7535 12.68
桶装水1 0.006162 ND ND ND ND 0.3155 0.7176
桶装水2 0.005227 ND ND ND ND 0.3052 0.6901

3 结论：本文建立的离子色谱法可同时测定饮用水中三种消毒副产物ClO2,ClO3和BrO3和常规阴离子F,NO2,NO3-N和SO4的含量。且具有灵敏，准确，快速的特点。特别适用于饮用水常规无机阴离子及加氯消毒副产物的测定。

参考文献

中华人民共和国国家标准：生活饮用水标准检验方法（理化部分）。GB/T5750.10-2006.
[2］青岛盛瀚色谱技术有限公司盛瀚论文：离子色谱法测定饮用水中5种消毒副产物（内部资料）。

2016年01月22日

附件：

离子色谱法测定饮用水中三种消毒副产物.doc