淮北市润生水质检测有限责任公司 安徽淮北 235000
摘要:分析离子色谱法对生活饮用水中亚氯酸盐的检测效果,样品溶液需过0.25μm微孔滤膜过滤后直接进样,样品浓度过高需稀释过滤后使用,进样体积为300μL,以阴离子色谱柱(AS23)和阴离子保护柱分离,使用电导检测器检测结果。结果显示,亚氯酸盐标准曲线的线性达到0.999以上,检出限0.002mg/L,对样本加标回收实验,回收率为93.2%~109%,检测值相对标准差为<6.9%。研究表明离子色谱法可以用于生活饮用水中亚氯酸盐的检测,操作简单,准确率高。
关键词:离子色谱法;生活饮用水;亚氯酸盐
0引言
国民生活饮用水共有三种来源:自来水、井水及桶装水。饮用水必须经过消毒才能达到饮用条件[1]。常见的饮用水消毒方式包括氯消毒及二氧化氯消毒,两种消毒方法均能达到良好的消毒效果,不同的是二氧化氯是一种强氧化剂,比氯消毒效率的更高,产生的消毒副产物种类较少,(GB5749-2006)《生活饮用水标准》中规定饮用水二氧化氯消毒产生的消毒副产物为亚氯酸盐[2]。亚氯酸盐具有致突变性,对人体身体健康影响较大。生活饮用水卫生标准对饮用水中亚氯酸盐的限定值为0.7mg.L-1,必须加强饮用水中消毒副产物亚氯酸盐残留量检测[3]。离子色谱法是生活饮用水标准的检验方法,检测灵敏度高,可以为饮用水中的亚氯酸盐检测提供检测技术支持。
1材料与方法
1.1实验仪器及材料
赛默飞离子色谱仪Dionex AQμION、变色龙操作软件、 AS-DV自动进样器及所需附件组成的分析系统;阴离子色谱柱(AS23)和阴离子保护柱;电导检测器;阴离子抑制器(AERS 4mm);一次性水系微孔滤膜针筒过滤器:孔径0.25μm;500μl定量环;超声波清洗器等其他辅助设施。
(北京北方伟业计量技术研究院生产)水中亚氯酸盐,批次编号为:8C4875,生产有效期限:2022.08。氯酸盐、亚氯酸盐混合溶液标准物质编号:BWZ6821-2016
浓度:100μg/mL,定值日期:2020年4月,有效期1年。
储备淋洗液配制:配制浓度为0.45mol/LNaCO3+0.08 mol/LNaHCO3储备淋洗液250mL,保存于聚乙烯瓶中。淋洗液使用液现用现配,稀释后溶液浓度变为4.5mmol/LNaCO3+0.8 mmol/LNaHCO3,经脱气上机使用。
1.2方法
样品溶液需过0.25μm微孔滤膜过滤后直接进样,样品浓度过高需稀释过滤后使用,再上机检测样品中的亚氯酸盐浓度。调节实验室环境温湿度:温度达到10℃~35℃、湿度要求≤80%。本实验室内环境温度设置为25℃,湿度为50.0%,符合环境控制条件。氮气负压表出口压力:0.25MPa;实验室用高纯氮气纯度为:≥99.999%。仪器抑制器电流为25mA,电导检测器,柱温30℃、压力设置为1300psi左右适宜、色谱柱型号为AS23,淋洗液流速为1.0ml/min。
2结果与讨论
2.1色谱条件的优化
检测亚氯酸盐(clo2-)浓度为0.1mg/L的标准溶液,用50μg/L、100μg/L、200μg/L、300μg/L、400μg/L、500μg/L不同浓度标液制作标准曲线,电流设置为25mA,柱温:30℃,流速:1.0ml/min进行不同环检测,仪器进样体积为300μL能够很好完成出峰。
2.2抑制器电流、流速
抑制器其作用是起到降低淋洗液的背景电导,增加被测离子的电导值,改善信噪比。因此抑制器电流设置为不同流速,分为25mA,50mA,70mA,三个不同流速结果差距小,较高抑制器电流会影响仪器的性能及使用寿命,因此需选择适宜的电流[4]。本研究选择25mA抑制器电流。控制淋洗液的流速,当流速过低将导致样品存在阴离子产生峰型变宽的问题,导致分析时间延长[5]。流速较快,系统的压力偏高,因此调整1.0ml/min流速能够满足分离效果,同时满足亚氯酸盐的检测方法要求。
2.3标准曲线、线性范围和检出限
2.3.1亚氯酸盐标准曲线
配制不同浓度混标溶液进入离子色谱仪,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,做标准曲线,结果见表2。
表2 亚氯酸盐标准曲线
标准系列点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
浓度(μg/L) | 0 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
峰面积μs·min | 0 | 0.054 | 0.108 | 0.233 | 0.368 | 0.501 | 0.629 |
标准曲线方程 | y=0.0013x-0.0113 | ||||||
判定系数 | R2=0.999 |
2.3.2亚氯酸盐精确度、检出限
上机测试质控样8C4875 ,重复测试六次,经计算,结果相对标准偏差RSD为:0.80 %。测试结果见表2:
表2 精密度实验
305.9763μg/L 310.1943μg/L 311.3293μg/L 312.8003μg/L 311.7127 μg/L 310.5112μg/L |
采用3倍信噪比计算检出限,检出限计算公式为DFID=3N×C/S.经计算亚氯酸盐方法检出限为0.002mg/L。
2.3.3加标回收率实验
质控样品加标,经上机测试五次后,质控样品加标测试浓度值分别为463.7736μg/L、468.4047μg/L、456.2479μg/L、452.5582μg/L、441.2102μg/L。按加标回收率=(加标试样测定值-试样测定值)/加标浓度×100% 计算。经计算加标回收率分别为:102.2%、105.3%、97.22%、94.76%、87.19% ,平均加标回收率为97.33%。
3结论评价
本工作使用离子色谱法测定生活饮用水中亚氯酸盐含量。本方法检测出亚氯酸盐含量检出限为0.002mg/L,参考GB/T 5750.10(13.2.1)-2006《生活饮用水标准检验方法-消毒副产物指标》对检测限的要求,本方法测定的检出限符合该要求。由上述可知,本次实验中亚氯酸盐测定的各项指标的验证均符合GB/T 5750.10(13.2)-2006《生活饮用水标准检验方法-消毒副产物指标》标准方法的要求,检测亚氯酸盐的相对标准偏差小于6.9%,其精密度符合该要求及加标回收率要求。使用离子色谱法检测亚氯酸盐时应注意优化仪器的检测条件,获得低检出限,可以提高检测精度,适用于检测工作中。
参考文献
[1]苗艳. 离子色谱法测定亚氯酸盐、氯酸盐和高氯酸盐在饮用水中的含量[J]. 化工管理,2022(33):14-16.
[2]张怡然,李晨,张建柱等.《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)解析[J].供水技术,2022,16(05):38-43.
[3]刘苗,杨荣,甘平胜,等. 离子色谱法测定生活饮用水中氯酸盐和亚氯酸盐的不确定度分析[J]. 广州化工,2022,50(19):136-138,158.
[4]翟世界. QuEChERS-离子色谱法测定巴沙鱼中氯酸盐、亚氯酸盐[J]. 江苏预防医学,2021,32(2):133-135.
[5]王启淳,雷宁生,曾炫萍. 离子色谱法测定饮用水中亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐的残留量[J]. 化学工程师,2021,35(5):26-28.