□ 郭 蓉 榆林市食品檢驗檢測中心
現(xiàn)在的飲用水一般使用三種物質(zhì)進行消毒,分別是液氯、二氧化氯和臭氧,而臭氧依靠其成本低、副產(chǎn)物毒害作用小等優(yōu)勢被廣泛應用到礦泉水的消毒中。但臭氧消毒過程中,水中的溴化物會被臭氧氧化成溴酸鹽,溴酸鹽性質(zhì)較穩(wěn)定,很難用常規(guī)方法除去。近幾年來,研究表明溴酸鹽可能增加致癌率,相關機構也制定了飲用水中溴酸鹽的限量要求,WHO將飲用水中溴酸鹽的最高檢測濃度降為10 μg/L,美國和中國也先后制定了飲用水中溴酸鹽的最高檢出限值定為10 μg/L,因此建立快速、高效、容易普及的溴酸鹽檢測機制十分迫切。
最早的離子色譜法是利用離子化合物與固定相之間的相互作用強弱,然后利用淋洗液使得離子得到分離,然后檢測流出物的電導變化測得待測離子濃度的一種檢測方法。固定相一般為低交換容積的離子交換劑。根據(jù)分離原理不同將離子色譜分為離子交換色譜法、離子對色譜和離子排斥色譜法。后來離子色譜法在檢測器和分離柱之間加上抑制柱,一是淋洗液自身能電離,為了降低淋洗液的背景電導;二是將待測離子轉化成酸或堿以增加被測離子的電導值;三消除反應峰對弱保留離子的影響。現(xiàn)代離子色譜不斷提高改進分離柱的性能,能夠進行高效、快速、連續(xù)、高靈敏度的檢測,使其廣泛應用到食品檢測中。目前,飲用水中溴酸鹽的檢測方法主要是高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法,也是重慶市的包裝飲用水中溴酸鹽的檢測標準方法,雖然這種方法靈敏度和選擇性都很好,但操作復雜、儀器昂貴,很難實現(xiàn)普及。
黃麗等人使用瑞士萬通MIC-Ⅱ研究性離子色譜儀,采用MSM抑制系統(tǒng),用碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖液作為淋洗液,對進樣量、淋洗液濃度及流速進行優(yōu)化,最終決定100 μL的進樣量,1.3/2.0 mmol/L比例緩沖液以0.6 mL/min進入。用上述條件和儀器檢測飲用水中溴酸鹽,檢測的適用范圍是2.0~10.0 μg/L,檢出限為 0.5 μg/L,相關系數(shù)為0.999 3,回收率檢測都是高于90%,相對標準偏低至6.14%。由上述可以看出這種方法操作簡單,檢測速度快,靈敏度高,十分適用于礦泉水中含氧鹵素消毒副產(chǎn)物的檢測。
劉剛等人使用Dionex IC-1000離子色譜儀,IonPac@AS23色譜柱,采用ASRS300抑制器,用碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖液做淋洗液。樣品在進樣前進行預處理—尼龍濾膜過濾,淋洗液是4.2/0.8 mmol/L的碳酸鈉/碳酸氫鈉混合液,用1.0 mL/min進入分離柱。該方法即電導檢測-離子色譜法對礦泉水中含氧鹵素消毒副產(chǎn)物的檢測,相關系數(shù)高達99.999 6%,檢出限為4.5 μg/L,RSD%均小于5%,具有較好的精密度,回收率高于94%。電導檢測-離子色譜法雖然比上述的方法性能好,能夠實現(xiàn)快速高效精準檢測,但可以看出檢出限與國家標準所規(guī)定的最低飲用水中溴酸鹽的檢出濃度接近,雖然該方法可以很好推廣到實際檢測工作中,但分析方法還有待改進。
陸虎等人采用ICS-5000型離子色譜儀和DionexIonPac ASI9 4色譜柱,用FG-40自動用氫氧化鉀進行洗脫,優(yōu)化流速為1.0 mL/min,選擇KOH做淋洗液,能減低干擾離子的電導,使得待測離子的電導信號提高,靈敏度要比碳酸鹽做淋洗液的檢測高1/3左右。該方法的檢測線性濃度范圍在0~0.4 mg/L,檢出限為0.005 mg/L,線性相關系數(shù)為99.92%。這個方法與其他方法相比,相對偏差小于4%,結果較穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,回收率也都是高于99%,分離效果好,干擾少,能很好地滿足檢測要求。
最新研究,劉敏等人用銀柱處理水樣可以有效消除其他共存陰離子的干擾,大體積進樣能大幅度提高經(jīng)常靈敏度。大體積進樣-銀柱除氯-離子色譜法采用ICS1500性離子色譜儀,ASRS300抑制器。自動進大體積樣品,用KOH作為淋洗液,該方法取得比常規(guī)體積進樣更加優(yōu)良的檢測靈敏度和精密度,檢測線性范圍在2.0~25.0 μg/L,檢出限低至0.8 μg/L,線性相關系數(shù)為99.92%。該方法擁有較低的檢出限,較寬的線性范圍,能夠很好滿足檢測要求,但是回收率和檢測結果偏差相對其他方法稍大。
隨著離子色譜技術的快速發(fā)展,離子色譜法檢測礦泉水中的溴酸鹽的有廣闊的應用前景。目前,離子色譜檢測溴酸鹽的發(fā)展主要有幾個方面:一是色譜柱的選擇,因為溴酸鹽濃度低于礦泉水中存在的其他陰離子濃度,如氯離子、硝酸根離子、硫酸根離子等,溴酸鹽離子在柱中停留時間短,易受干擾,所以應該選擇分離柱長、柱效高、容量高的分離柱,同時還要保證檢測的靈敏度和選擇性,目前新型色譜柱的研制也為未來離子色譜法的應用提供了更多選擇;二是淋洗液的選擇,一般抑制型電導檢測陰離子交換色譜中都是用碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖液作為淋洗液,優(yōu)化濃度和流速達到最好的分離效果,想要取得更好的檢測性能,就要研究出更好的淋洗液。