TIC-600檢測飲用水中Br-、BrO3-、ClO2-、ClO3-、二氯乙酸、三氯乙酸

1.儀器簡介

TIC-600是天瑞儀器精心研發的全塑化通用型、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，可廣泛應用于環境、食品、化工、農業、礦產、電子電器等行業中常量及微痕量離子的檢測分析。

圖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。生活污水及工業廢水（如醫療廢水）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 級(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 和 0.05 μg/L 時，則終身致癌率為 10^-4、10^-5 和 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(wu)標液（1000μg/ml），氯酸(suan)(suan)鹽標液（1000μg/ml），亞氯酸(suan)(suan)鹽標液（1000μg/ml）（國家(jia)標準物(wu)質中心(xin)）

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(shi)驗所(suo)用(yong)(yong)水(shui)(shui)均為超(chao)純水(shui)(shui)（電阻率(lv)達18.25MΩ·cm），所(suo)用(yong)(yong)器皿均用(yong)(yong)超(chao)純水(shui)(shui)清洗并浸(jin)泡過夜。（A-10超(chao)純水(shui)(shui)機，美國密理博(bo)）

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，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。

 表1.混合標液濃度

圖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。

表2.自來水樣品加標回收率數據

表3.河水樣品加標回收率數據

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，完全滿足環保行業對于水中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(qu)0.1428g碳酸氫(qing)鈉和(he)0.1908g碳酸鈉，溶于(yu)超純(chun)水并稀釋到(dao)1L。（國藥集團化(hua)學(xue)試劑(ji)有限(xian)公司）

溴酸鹽(yan)標液（1000μg/ml）（國家(jia)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(shi)驗所(suo)用(yong)水(shui)均(jun)為超(chao)純水(shui)（電阻率達18.25MΩ·cm），所(suo)用(yong)器皿均(jun)用(yong)超(chao)純水(shui)清洗(xi)并(bing)浸(jin)泡過夜。（A-10超(chao)純水(shui)機，美(mei)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，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、0.1ml、0.2ml、0.5ml、1.0ml的10μg/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3 為BrO₃^-離子標準曲線圖。

圖3. BrO₃^-離子標準曲線圖

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。

表4. 自來水及河水樣品加標回收率數據

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，完全滿足環保行業對于水中BrO₃^-離子檢測的需(xu)求。

3.3 離子色譜法測定水中二氯乙酸、三氯乙酸

3.3.1參考標準 GB/T5749-2006（生活飲用水衛生標準）

3.3.2 適用范圍 適用于生活飲用水及水源中二氯乙酸、三氯乙酸的測定

3.3.3實驗部分

3.3.3.1 試劑及儀器

淋洗液：碳酸氫鈉[C(NaHCO₃)=3mmol/l]-碳酸鈉[C(Na₂CO₃)=3mmol/l]：稱取0.252g碳酸氫鈉和0.3018g碳酸鈉，溶于超純水并(bing)稀釋到1L。（國藥(yao)集(ji)團化(hua)學試劑有(you)限公司廠(chang)家）

 二氯(lv)乙(yi)酸、三(san)氯(lv)乙(yi)酸標液（1000μg/ml）（國家標準(zhun)物質中(zhong)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(shi)驗(yan)所用(yong)水(shui)(shui)均(jun)為超純水(shui)(shui)（電(dian)阻率達18.25MΩ·cm），所用(yong)器皿均(jun)用(yong)超純水(shui)(shui)清(qing)洗并(bing)浸(jin)泡(pao)過夜。（A-10超純水(shui)(shui)機，美國密理博(bo)）

3.3.3.2 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。另水中氯離子對二氯乙酸離子測定產生影響，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，記錄峰高或峰面積。

標液配制：

    移取一定量的二氯乙酸標液（1000μg/ml）、三氯乙酸標液（1000μg/ml），配置成的二氯乙酸（濃度為10μg/ml）、三氯乙酸（濃度為5.0μg/ml）混合儲備液，再分別移取0ml、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml的10μg/ml的二氯乙酸、三氯乙酸混合儲備液至100ml玻璃容量瓶，并加超純水定容，配制成二氯乙酸、三氯乙酸系列混合標準溶液，如下圖4 為二氯乙酸、三氯乙酸離子標準曲線圖。

 表5.二氯乙酸、三氯乙酸混合標液濃度

圖4. 二氯乙酸、三氯乙酸標準曲線圖

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二氯乙酸、三氯乙酸，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6。

表6. 自來水及河水樣品加標回收率數據

圖5. 自來水樣品二氯乙酸、三氯乙酸加標譜圖