ICS600與 iCAP Q ICP-MS聯(lián)用技術(shù)分析飲用水中溴形態(tài)
前言 溴在自然界中廣泛存在,溴主要包含溴離子(Br)和溴 酸根離子(BrO3 - )兩種形式。溴離子為無毒害物質(zhì),而 研究表明溴酸鉀對實驗動物有致癌作用。衛(wèi)生 組織將溴酸鹽列為 2B 級潛在致癌物質(zhì)。一般情況下, 水中不含溴酸鹽,而溴化物卻普遍存在。但在生產(chǎn)飲用 水過程中,由于用臭氧對水進行消毒,溴化物與臭氧反 應(yīng),氧化后會生成溴酸鹽這種副產(chǎn)物。由于兩種溴形態(tài) 的毒性不同,因而監(jiān)測飲用水中總溴含量不能充分保證 水質(zhì)安全。根據(jù)歐盟飲用水法規(guī)(98/83EC)及美國環(huán)保署 EPA200.8 的規(guī)定,飲用水中溴酸鹽的*(MCL)不能超過 0.01 mg/L,同時要求低報告限值(MRL)為 0.001 mg/L。我 國現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749-2006 溴酸鹽* 要求 0.01mg/L。本文建立了離子色譜與 iCAP Q ICP-MS 聯(lián) 用快速、準(zhǔn)確分析飲用水中溴酸根和溴離子的方法,兩 種形態(tài)檢出*為 0.25、0.23 μg/L。
實驗部分 儀器 ● 塞默飛iCAP Q ICPMS (Thermo Scientific) ● ICS-600 離子色譜(Thermo Scientific) ● 超純水機(Thermo Scientific) ● 20~100 μL、200~1000 μL 微量移液器(Fisher Scientific) 試劑及標(biāo)準(zhǔn)品 ● 硝酸(Optima Grade, Fisher Scientific) ● 溴酸根:1000 μg /mL(溴酸根離子用去離子水溶解溴酸 鉀獲得) ● 溴離子標(biāo)準(zhǔn)溶液:1000 μg /mL(上海市計量測試研究院) ● 18.2 MΩ 去離子水
儀器配置 采 用 Thermo Scientific Dionex ICS600 離子色譜分離, 以 Thermo Scientific iCAP Qc ICP-MS作為高靈敏度元素檢測器, 檢測從 IC 洗脫的溴形態(tài)。選用能 AG19 陰離子柱實 檢測器, 現(xiàn)溴酸根離子和溴離子的快速 檢測從 IC 洗脫的溴形態(tài)。、選用能 分離。
樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液制備 從市場上購買不同品牌飲用水,將水樣經(jīng) 0.45 μm 微孔濾 膜過濾器過濾。 分別取不同量的溴酸根和溴離子標(biāo)準(zhǔn)溶液,用去離子水 稀釋成 0、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、40 μg /L 混合標(biāo)準(zhǔn) 溶液,作工作曲線。
結(jié)果與討論 色譜分離圖: 本方法中溴酸根和溴離子相對保留時間分別為:112 s、 162 s,總分離時間約 200 s。圖 1 為混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜分 離疊加圖(0、0.5、1、2、5、10、20 μg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液), 圖 2 為實際水樣分離譜圖。 分析模式選擇: 本實驗中考察了標(biāo)準(zhǔn)模式(STD)和動能歧視模式(KED) 兩種分析方式對 79Br、81Br 質(zhì)量數(shù)測定的不同效果。STD 模式下 81Br 受到 40Ar40Ar1 H 干擾,背景較高(50000 cps)。 而在 KED 模式下(4.2 mL/min He),81Br 受到的多原子離 子干擾能得到有效去除,背景降低(200 cps),測試效 果與 79Br 相近。如圖 3 所示為 KED 模式下,10 μg/L 溴形 態(tài)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的分離譜圖
測試結(jié)果 溴酸根離子和溴離子檢出限:逐級稀釋混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,如圖 5 所示為 0.5μg/L 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖,以各形態(tài)峰附近基線處三倍信噪比峰高 (N*3=150counts) 對應(yīng)濃度作為檢出限,溶液中溴酸根和溴離子的檢出限分別為:0.25 μg/L、0.23 μg/
重復(fù)性: 將 10 μg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測試 3 次,結(jié)果穩(wěn)定性較好,三 次測試譜圖疊加如圖 5 所示,溴酸根和溴離子的相對標(biāo) 準(zhǔn)偏差(RSD)分別為 0.1%、0.2%
結(jié)論 本方法建立的 IC-ICP-MS 測溴酸根和溴離子的方法,滿足 樣品量大的實驗室對快速、準(zhǔn)確、批量水樣測試的要求。 且實驗中溴酸根的檢出*遠低于歐盟、美國環(huán)保署及 國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的*。
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