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： P erchlorate (CIO)； Poll u tants； lonPac AS20 column； Ion 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 们。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 到危害引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《GB 5749-2022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 u g /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 I onPac 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 · The r mo S c i e n ti fic T M D i o n ex T M Aqui on -RF I C离子色谱仪 ·Th er mo Scien tif icTM D i o n ex T M AS-D V 自 动 进样 器 · The r mo Scien t i f i cT M Chromeleo n T M Chromat o gra ph y Dat a Syste m (CDS) s o f t wa r e，v e rsio n 7.3 · Thermo Scien t i f icTM D ionexTM l on P acTM AS20 分 析 柱，4×250mm ， (P/N 063148) · Th er mo S c i e n ti f i c TM D io n e xT M l on P acTM AG 20保护柱 ，4×50mm ，(P/N O 63154) · Th e rmo Sci e n ti ficTM D i o ne xT M A D RS600 (4mm)抑制 器 ， (P/N 088666) ·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)+ l onPac AS20(4×250mm)；淋洗液：45mM K OH等度洗脱； 流速：1.0m L/min ； 柱温：30℃； 进样量：500pL； 检测 ：抑制电导， A D RS600自循环模式。 1.2.2前处理条件 水样经 0.22p m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、100ug /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， uSxm in )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 p g/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 R SD<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--目标物浓度， u g/L； S/N一 一 仪器信噪比； 式中：W--目标物浓度， u g/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55u g/L 、20 p g/L及100 ug/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(R S D) 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 ug/L 回收率(%) 添加浓度 20 ug/L 回收率(%) 添加浓度 100 ug/L 回收率(%) 1 95.0 98.7 100.6 2 97.1 99.6 99.4 3 98.9 98.3 100.2 4 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(rg/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] Mo t z erW E. En v i r on. Fore n s i cs ， 2001， 2：301~311 [2] C ol lett e TW，Will i a m s T L ，U r b a ns k y E D ，M agnuso n M L ， He b ert G N， S tr a u ss S H . A n alys t ， 2003， 128：88~97 [3] K i rk A B ， S m i th E E， T i an K ，And e rso n T A，Das g up t a P K. Ei n v iro n . Sci . T e chnol.， 2003， 37：4979~4981 [4]国 家市场监督管理总局 . G B /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.t h ermofisher.com 仅用于研究目的。不可用于诊断目的。◎2022 Therm o F i s her Sci ent if ic Inc. 保留所有 权 利。 所有商标均为 Th e rmo Fis h er Sc i en ti f ic I nc. 及其子公司的资产，除非另有指明 。