离子色谱法测定饮用水中高氯酸盐含量

本文建立了离子色谱快速检测水质中高氯酸盐的方法，16min即可完成水质中高氯酸盐分析，本方法快速高效，无其他离子干扰，方 法准确度高。兼具宽线性范围、低检出限、高准确度、高方法稳定性、操作简单快捷等优势，适合水质中高氯酸盐含量的高效快速分 析测定。ThermoFisherSCIENTIFICAN IC 23004 离子色谱法测定饮用水中高氯酸盐含量 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)，污染物，AS20色谱柱，离子色谱 Keywords： Perchlorate (CIO)； Pollutants； lonPac AS20 column； lon chromatography 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 ug/L。 离子色谱作为液相色谱的分支，特别适合分析水溶性强极性的离子型化合物。本文采用高亲水性的lonPac AS20阴离子交换色谱柱，可快速分析饮用水中高氯酸盐，目标物及与常规离子之间分离度良好，无相互干扰。本方法分析高氯酸盐前处理操作简单，直接进样即可，方便、快捷、高效；同时本方法采用氢氧根体系，完全符合国标的测试方法及要求。 1.1仪器、试剂与材料 · Thermo ScientificTM DionexTM Aquion-RFIC离子色谱仪 ·Thermo ScientificTM Dionex TM AS-DV自动进样器 ·Thermo ScientificTM ChromeleonTM Chromatography Data System(CDS) software，version 7.3 ( · Th e r mo S cien t if ic T M Di onex T M l on P a c TM AS20 分 析 柱 ， 4×2 5 0 mm ， ( P /N 0 63 1 48 ) ) ( · Th ermo S ci e n t if i cT M Dio ne xT M lo n P ac T M AG2 0 保护柱 ， 4 4 ×50 m m ， (P /N 063 1 5 4 ) ) · Thermo ScientificTM DionexTM ADRS600 (4mm)抑制器， (P/N088666) ·超纯水(18.2 MQ·cm) ·高氯酸盐标准品 1.2实验方法 1.2.1色谱条件 色谱柱： lonPac AG20 (4×50mm)+ lonPac AS20(4×250mm)；淋洗液：45mM KOH等度洗脱； 流速：1.0mL/min； 柱温：30℃； 进样量：500uL； 检测：抑制电导， ADRS600自循环模式。1.2.2肓处理条件 水样经0.22um滤膜过滤后直接上机测定。 2.结果与讨论 2.1线性和稳定性 用超纯水配制5、10、20、50、1000ug/L的系列高氯酸盐标准工作溶液，在选定色谱条件下进样分析(标准溶液分离谱图，如图1)，以目标物的峰面积(y， pSxmin)为纵坐标，标准溶液浓度(x， ug/L)为横坐标，建立标准曲线。高氯酸盐线性范围、线性方程和相关系数如表1所示。高氯酸盐在5~100 ug/L范围内均具有良好的线性，线性相关系数R>0.999。选取10.0 pg/L标准工作溶液，连续进样6次，高氯酸盐保留时间相对标准偏差RSD < 0.04%，峰面积相对标准偏差RSD<1.63%，说明仪器方法具有良好的稳定性。 表1高氯酸盐线性方程、线性范围和相关系数 图1高氯酸盐分离谱图 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一一目标物浓度， ug/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； 高氯酸盐方法检出限和定量限如表2所示。 表2高氯酸盐检出限及定量限 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 高氯酸盐 0.32 1.05 0.32 1.05 2.3加标回收率和精密度 本方法选择自来水为本底，分别对高氯酸盐进行了55ug/L、20 ug/L及100 pg/L低中高三水平加标测试，每种试样取6个平行样。结果表明，高氯酸盐回收率均在95.8%~100.6%之间，证明该方法的准确度较高；检测结果的标准偏差均在1.83%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高氯酸盐加标回收及变异系数 高氯酸盐 次数 添加浓度 5 pg/L 回收率(%) 添加浓度 20 pg/L 回收率(%) 添加浓度 100 pg/L 回收率(%) 95.0 98.7 100.6 2 97.1 99.6 99.4 3 98.9 98.3 100.2 98.8 98.8 100.5 5 95.8 99.6 99.7 6 99.2 100.3 99.6 均值 97.5 99.2 100.0 RSD 1.83 0.75 0.50 2.4实际样品测定 在选定方法条件下，测定自来水样中高氯酸盐含量，样品结果如表4所示。 表4自来水样品中高氯酸盐含量 样品名称 目标物含量(ug/L) 高氯酸盐 广州自来水 上海自来水 1.98 2.15 -：表示未检出。 结论 本文建立了离子色谱快速检测水质中高氯酸盐的方法，16min即可完成水质中高氯酸盐分析，本方法快速高效，无其他离子干扰，方法准确度高。兼具宽线性范围、低检出限、高准确度、高方法稳定性、操作简单快捷等优势，适合水质中高氯酸盐含量的高效快速分析测定。 ( 参考文献 ) ( [ 1 ] M o t ze rW E. E nvir on . F or e ns i c s ， 2 0 0 1 ， 2 ：301~31 1 ) [2] Collette TW，Williams T L，Urbansky E D，MagnusonM L， Hebert G N， Strauss S H. Analyst， 2003， 128：88~97 [3] Kirk A B， Smith E E， Tian K，Anderson T A，Dasgup ta P K. Einviron. Sci. Technol.， 2003，37：4979~4981 [4]国家市场监督管理总局. GB/T 5749-2022生活饮用水卫生标准[S].北京：中国标准出版社，2022. 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。 ) ( 所有商标均为 Thermo Fisher Scientific I n c. 及其子公司的资产，除非另有指明。 ) thermo scientificThe world leader in serving science thermo scientific