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        離子色譜儀檢測飲用水中Br-、BrO3-、ClO2-、ClO3-、二氯乙酸、三氯乙酸

        江蘇天瑞儀器股份有限公司  2023-08-24  點擊1026次

        1.儀器簡介

        TIC-600是天瑞儀器精心研發(fā)的全塑化通用型、自再生抑制模式的離子色譜儀,可用于檢測常規(guī)無機陰陽離子、飲用水消毒副產物、溴酸鹽、有機酸、胺等,不僅擁有廣泛、完善、先進的應用解決能力,同時為用戶帶來自動化、人性化的儀器應用體驗,可廣泛應用于環(huán)境、食品、化工、農業(yè)、礦產、電子電器等行業(yè)中常量及微痕量離子的檢測分析。

        1. TIC-600離子色譜儀外觀圖

         

        2.離子色譜在水質檢測中的應用

        氯酸鹽、亞氯酸鹽、溴酸鹽、二氯乙酸和三氯乙酸是常見消毒副產物。生活污水及工業(yè)廢水(如醫(yī)療廢水)需要投加更高劑量的消毒劑,以達到排放和回用標準,對再生水及地表水的安全利用造成潛在的危險,進而加重水體的污染。常用的消毒劑有液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、紫外線、氯胺和臭氧。

        氯酸鹽和亞氯酸鹽,主要是新型消毒劑二氧化氯的消毒副產物,其毒理學影響較大,亞氯酸鹽能引起動物的溶血性貧血和變性血紅蛋白血癌,抑制血清甲狀腺素的作用,引起胎兒小腦重量下降、神經行為作用遲緩或細胞數下降。氯酸鹽是神經、心血管和呼吸道中毒與甲狀腺損害貧血的誘因之一,其毒性會降低精子的數量和活力。人體皮膚接觸或吸入氯酸鉀后,會導致呼吸系統(tǒng)疾病出現心煩、嘔吐、腹瀉、皮膚過敏等癥狀,嚴重時會出現溶血、黃萎病、尿毒癥、抽搐、昏迷直至肝腎功能衰竭而死,長期接觸氯酸鉀,可引起食欲不振、體重下降,甚至誘發(fā)癌癥,對成人的致死量為 12 g、兒童為 5 g、嬰兒為 1 g。植物吸收ClO3-會抑制植物細胞對 NO3-的吸收和運輸,導致植物缺氮,進而影響植物體的生理、營養(yǎng)和生殖生長。

        溴酸鹽主要是以臭氧作為消毒劑處理含溴的水所生成的副產物。若原水中含有 Br-, Br-,就會被臭氧分子直接氧化生成溴酸鹽,或者通過-OH 氧化生成溴酸鹽。溴酸鹽可造成水生生物(如大型蚤、裸腹蚤、斑馬魚等)生長速度變慢、運動受抑制或死亡率增加。因其可誘發(fā)試驗動物腎臟細胞腫瘤,且有遺傳毒性,故溴酸鹽被國際癌癥研究機構定為 2B (較高致癌可能性)的潛在致癌物。一個體重 70 kg 的成年人,每天飲水 2 L,當溴酸鹽濃度為45 μg/L、0.5 μg/L  0.05 μg/L 時,則終身致癌率為 10-4、10-5  10-6,致癌風險較大。

        二氯乙酸(DCAA)和三氯乙酸(TCAA)主要是氯化消毒副產物中鹵乙酸類的代表。TCAA具有致畸作用,DCAA 也被美國環(huán)境保護局的安全水法列為可疑致癌物。鹵乙酸已被證實對囁齒類動物有致癌、致畸變、致突變作用,致癌危害大大高于其它消毒副產物的總和,有研究表明,鹵乙酸的致癌風險占消毒副產物總致癌風險的 91.9%以上。

        當前飲用水質量問題越來越受重視,各地也不時爆出水質污染問題,使得政府部門及各地水質監(jiān)控、自來水供應廠越來越重視水質檢測,而飲用水中Br-BrO3-、ClO2-ClO3-、二氯乙酸、三氯乙酸等陰離子含量的多少,直接影響自來水水質,已成為水質檢測的常規(guī)科目。

        離子色譜儀TIC-600因具有檢出限低、準確度高、經濟適用、操作簡潔方便等優(yōu)點,可廣泛應用于飲用水中陰離子含量的檢測。

         

        3.應用實例

        3.1 離子色譜法測定水中Br-ClO2-、ClO3-三種陰離子

        3.1.1 參考標準 GB/T5750.10-2006(生活飲用水中Br-ClO2-、ClO3-的測定)

        3.1.2 適用范圍 適用于生活飲用水及水源中亞氯酸鹽、氯酸鹽、溴離子的測定

        3.1.3實驗部分

        3.1.3.1試劑及儀器

        淋洗液:碳酸氫鈉[C(NaHCO3)=1.7mmol/l]-碳酸鈉[C(Na2CO3)=1.6mmol/l]:稱取0.1428g碳酸氫鈉和0.1908g碳酸鈉,溶于超純水并稀釋到1L。(國藥集團化學試劑有限公司)

        溴化物標液(1000μg/ml),氯酸鹽標液(1000μg/ml),亞氯酸鹽標液(1000μg/ml)(國家標準物質中心)

        離子色譜儀(TIC-600,江蘇天瑞儀器股份有限公司),BS 224S電子天平(賽多利斯科學儀器(北京)有限公司,0.1mg);SHZ-D型循環(huán)水式真空泵(鞏義市予華儀器有限公司);移液槍(德國普蘭德,10-100uL、100-1000uL);0.22μm微孔濾膜(上海安譜),溶劑抽濾裝置(津騰實驗設備有限公司)

        試驗所用水均為超純水(電阻率達18.25MΩ·cm),所用器皿均用超純水清洗并浸泡過夜。(A-10超純水機,美國密理博)

        3.1.3.2 實驗過程

        樣品預處理:

        將水樣經0.22μm微孔濾膜過濾除渾濁雜質,對硬度高的水樣,必要時可經陽離子交換樹脂,再經0.22μm微孔濾膜過濾,對含有機物的河水等地表水樣,可先經C18柱過濾除去。

        樣品經預處理后注入離子色譜儀進樣系統(tǒng),記錄峰高或峰面積。

        標液配制:

        分別移取一定量的溴化物標液(1000μg/ml)、亞氯酸鹽標液(1000μg/ml)、

        氯酸鹽標液(1000μg/ml)至100ml玻璃容量瓶,配置成濃度如下表1所示系列混合標液。

         1.混合標液濃度

        陰離子

        標液濃度(μg/l

        Std1

        Std2

        Std3

        Std4

        Br-

        50

        100

        200

        400

        ClO2-

        50

        100

        200

        400

        ClO3-

        50

        100

        200

        400

         

         


        2. ClO2-、Br-ClO3-三種陰離子標準曲線圖

        3.1.3.3實驗數據

        1. 樣品加標回收率

        將自來水樣品分別加標不同濃度,然后將每份樣品的樣品溶液進樣測定,根據測試結果計算加標回收率,詳細數據見表2、表3

         

        2.自來水樣品加標回收率數據

        陰離子

        測試結果/μg/ml

        自來水

        加標50  μg/l

        回收率/%

        加標100 μg/l

        回收率/%

        加標200 μg/l

        回收率/%

        ClO2-

        0

        53.4

        106.8

        100.9

        100.9

        193.8

        96.9

        Br-

        68.6

        118.4

        99.7

        169.4

        100.8

        274.1

        102.8

        ClO3-

        30.9

        80.0

        98.2

        133.8

        102.9

        234.7

        101.9

         

        3.河水樣品加標回收率數據

        陰離子

        測試結果/μg/ml

        自來水

        加標50  μg/l

        回收率/%

        加標100 μg/l

        回收率/%

        加標200 μg/l

        回收率/%

        ClO2-

        0

        45.7

        91.4

        92.5

        92.5

        195.9

        97.9

        Br-

        0

        50.2

        100.4

        102.6

        102.6

        200.4

        100.2

        ClO3-

        126.9

        177.8

        101.8

        224.2

        97.3

        328.7

        100.9

        3.1.4結論

        由數據可知,離子色譜法測試水中Br-ClO2-、ClO3-三種陰離子準確度高,最小檢出濃度低,方法簡單快捷,完全滿足環(huán)保行業(yè)對于水中Br-、ClO2-ClO3-三種陰離子檢測的需求。

         

        3.2 離子色譜法測定水中BrO3-離子

        3.2.1參考標準 GB/T5750.10-2006(生活飲用水中溴酸鹽的測定)

        3.2.2 適用范圍 適用于生活飲用水及水源中亞氯酸鹽、氯酸鹽、溴離子的測定

        3.2.3實驗部分

        3.2.3.1 試劑及儀器

        淋洗液:碳酸氫鈉[C(NaHCO3)=1.7mmol/l]-碳酸鈉[C(Na2CO3)=1.6mmol/l]:稱取0.1428g碳酸氫鈉和0.1908g碳酸鈉,溶于超純水并稀釋到1L。(國藥集團化學試劑有限公司)

        溴酸鹽標液(1000μg/ml)(國家標準物質中心)

        離子色譜儀(TIC-600,江蘇天瑞儀器股份有限公司),BS 224S電子天平(賽多利斯科學儀器(北京)有限公司,0.1mg);SHZ-D型循環(huán)水式真空泵(鞏義市予華儀器有限公司);移液槍(德國普蘭德,10-100uL、100-1000uL);0.22μm微孔濾膜(上海安譜),溶劑抽濾裝置(津騰實驗設備有限公司)

        試驗所用水均為超純水(電阻率達18.25MΩ·cm),所用器皿均用超純水清洗并浸泡過夜。(A-10超純水機,美國密理博)

        3.2.3.2 實驗過程

        樣品預處理:

        將水樣經0.22μm微孔濾膜過濾除渾濁雜質,對硬度高的水樣,必要時可經陽離子交換樹脂,再經0.22μm微孔濾膜過濾,對含有機物的河水等地表水樣,可先經C18柱過濾除去。水中氯離子對BrO3-離子測定產生影響,樣品需經固相萃取柱Ag柱過柱處理以除去Cl離子。

        樣品經預處理后注入離子色譜儀進樣系統(tǒng),記錄峰高或峰面積。

        標液配制:

            移取一定量的溴酸鹽標液(1000μg/ml),配置成濃度為10μg/ml的溴酸鹽儲備液,再分別移取0ml、0.1ml0.2ml、0.5ml1.0ml10μg/ml的溴酸鹽儲備液至100ml玻璃容量瓶,并加超純水定容,配制成0μg/l、10μg/l、20μg/l、50μg/l、100μg/l的系列標準溶液,如下圖BrO3-離子標準曲線圖。

        3. BrO3-離子標準曲線圖

        3.2.3.3實驗數據

        1.樣品加標回收率

        將自來水樣品、河水樣品分別加標不同濃度,然后將每份樣品的樣品溶液進樣測定,然后根據測試結果計算加標回收率,詳細數據見表4

        4. 自來水及河水樣品加標回收率數據

        樣品

        BrO3-測試結果/μg/l

        未加標

        加標10 μg/l

        回收率/%

        加標20 μg/l

        回收率/%

        加標40 μg/l

        回收率/%

        自來水

        1.1

        10.8

        97.0

        20.48

        96.9

        38.7

        96.8

        河水

        0

        10.41

        104.1

        21.33

        106.7

        38.8

        97.0

        3.2.4結論

        由實驗數據可知,離子色譜法測試水中BrO3-陰離子準確度高,檢出濃度低,方法簡單快捷,完全滿足環(huán)保行業(yè)對于水中BrO3-離子檢測的需求。


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