毛细管离子色谱法同时测定饮用水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦.pdf

第39卷
分析化学( FENXI HUAXUF)研究简报
第1!期
2011年11月
Chinese Journal of Analytical Chemistry
1762~1765
DOI:10.3724/SP.J.1096.2011.01762
毛细管离子色谱法同时测定
饮用水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦
叶明
胡忠阳2潘广文
浙江大学化学系、杭州310028)2(謝安中国有限公同上海实验室,上海201203)
摘要建立了一种采用毛管离」色谱法同时测定饮用水中痕量碘离子(1-),硫氰酸跟(SCN)和草甘噼
( Glyphosate)的方法。样品经过0,2m淞膜过滤后,直接进洋5L,采用 jonpac AS19(250mm×0.4mm)毛细
箐色增柱分离,KO梯度淋沈,流速10 UL/min,抑制电导检测,外标法定量。以信噪比S/N一3计算检出限
,SCN和草辨的检出限分别为0.3,0.2和0.2μgL,线性范围2,0~100ugL,相关系数分别为0.99,0.999
和0.99,加标回收率为860%~1006%。本方法应用于饮用水巾痕量1,SCN和草甘膦的测定,结果令人
满意。
关键词毛细管离子色谱;饮用水;碘离子;硫氰酸根;草甘
碘对生命体是非常重要的元素。碘摄入量过低,会引起碘缺乏病;硬摄入过量,会引起高碘性甲亢
和智力下降。饮用水中碘含量能够反映一个地区的基础碘营养水平,是环境碘的長好指标。SCN对
人体危害很大,重复中毒可致肾功能明显损害,慢性作用可抑制人休甲状腺聚碘功能,使人体缺碘更加严
重。饮用水中硫氯酸盅主要来自工业废水。由于和SCN影响人体甲状腺功能,因此其在饮用水中的
存在、来源及安全阈值的研究引起了科学家的重视。草甘膦影响大脑乙酰胆胆磤酯酶的活性,降低肝糖原
水平。新制定的《生活饮用水里生标准》中,增加了草艹膦检测项目,其最大残留限量是0.7mg/L
月前,测定1的方法主要有离子色谱选择性电极法叩、高效液相色谱法、分光光度法、 ICP-MS
法]等、。草甘隣的测定主要有GC-MS法?, HPLC-UV紫外術生法。SCN的测定方法主要采用有
分光光度法等。这些方法都无法同时对饮用水中的痕量I,SCN和草甘膦进行测定。针对1
SCN和常甘膦的理化性质,采用阴离子交换分离,电导检测器分别测定样品中的I,SCN和草
甘膦已有报道。但采用离子色谐同时测定饮用水中的I,SCN和草甘驎未见报道。
饮用水中,SCN和草廿膦的浓度很低。与常规离子色谱进行对比,毛细管离子色谱的色谱柱柱
径仅为0.4mm,降低了柱外效应,极大增加了质量灵敏度,检出限低至ngL。本研究选择毛细管离子色
谱,在5进样情況下实现饮用水中痕量,SCN和草柑膦的同时测定
2实验部分
2.1仪器与试剂
Dionex ICS-5000离子色谱仪(美国戴安公司),配DP-5毛細管级等度泵,毛细管级电导检测器,EG
KOH毛细管淋洗液发生器,ACES-300抑制器, Chromeleon色谱工作站; lon Pac AGI9 Capillary保护杜
(50mm×0.4mm, Dionex); Ionpac AS19 Capillary分离柱(250mnX0.4rnum, Dionex);AS自动进样器
SCN和草甘的标准溶液(1000mgL,上海市计量测试研究院),瓶装饮用水购自超市,实验用
水为超纯水。
2.2色谱条件
采用 opac AG19 Capillary保护柱(50mn×0.4mm)和 opac AS19 Capillary分离柱(250mm
204-G2-L7收稿;2011-06-09接受
不文系浙江省自然科学基金(Nog.R4080124,Y2110945)资助
tE-maii:ycml0124(@hotmail.com
第11期
叶明立等:毛细管离子色谱法同时测定饮用水屮痕量碘离子、硫氰酸根和草甘瞵
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0.4mm)。流动相为KOH,梯度淋洗:0~10min,10 mmol/L;10~40min,10~58 mmol/L;40~50min,
10 mmol/L。流速为10uL/min;ACES-300抑制器,电化学自再生抑制模式;进样体积5uL,柱温30℃
3结果与讨论
3.1色谱系统的选择
毛细管型离子色谱柱内径为04mm,淋洗液流速一般为10uL/min,极大地减少了淋洗液的消耗,连
绫开机一年,去离子水的消耗量仅为5.25L,非常节能环保;另一方面,色谱柱内径为常规性离了色谱柱
的1/10,在同样进样量下,毛细管型离子色谱系统(0.4mm)与普通离子色谱系统(4mm)相比,被测离子
信号响应值可以提高100倍。因此在系统基线噪音不变的情况下,毛细管型离子色谱系统的检出限更
低,灵敏度更高。
对于gL含量的I,SCN和草甘膦,常规4mm离子色谱系统需要进样500μL才能进行测定,而
采用毛细管离子色谱仅需进样5L即可检测。为了更精确地测定饮用水中痕量的,SCN和草甘
,本研究选择毛细管ICS-5000离子色谱系统
3.2色谱柱的选择
I,SCN和草甘膦在碱性情况下均以阴离子的形式存在,可以采用高效阴离子交换色谱法对其进
行分离。I,SCN-和草甘膦的疏水性较强,需要保证其峰型对称性及能够在合理的时间内从色谱柱上
洗脱,本研究选择烷醇季铵基亲水性色谱柱;对于饮用水样品的分析,常见的阴离子,如Cl,SO3,浓度
比较高,而被测离子含量比较低,为了将被测离子与基体中其它离子进行有效分离,需要高柱容量色谱
柱;该离子色谱柱对水中常见阴离子及消毒副产物,最好能够同时进行分离分析。综上所述,本研究选
择OH选择性强的烷醇季铵基的髙容量阴离子交换分离柱 Ionpac AS19 Capillary。
3.3离子淋洗条件的优化
由于KOH淋洗离子对固定相亲和力小于Na2CO3和 NAECO3,选用KOH淋洗液可使各种离子达到
更好的分离。由于KOH易吸收空气中CO2,容易改変淋洗液的组成,基线漂移比较大,本研究选用
Dionex EG淋洗液发生器在线产生KOH作为淋洗液,结合在线阴离子捕获装置(CR-ATC),消除了空气
中CO2影响,基线稳定,噪音小,方法具有较好的重现性。
KOH淋洗液采用等度淋洗方式,当淋洗液浓度低时,弱保留各离子得到了较好的分离,但强保留离
子保留时间太长,甚至保留在色谱柱上难以洗脱;反之,若强保留离子能够很好的出峰,弱保留组分就无
法很好分离。因此采用榊度淋洗方式吋可分离饮用水中常见阴离子及Ⅰ,SCN和草甘膦;梯度洗脱条件
见2.2节。在此色谱条件下,3种待测组分一次进样既可以保
证峰形和分辨率,也可以使各种组分在最佳出峰吋间出峰。
图1为混合标准溶液的色谱图。
3.4干扰实验
饮用水样品中含有一定量的F,C1-,Br-,COOH
CH1COO,BrO3,NO2,NO3,S03,POa等离子,为验证
在本色谱条件下是否能很好地将目标离子与其它离子分
开,配制饮用水中常见的阴离子、有机酸及,SCN和草0
甘膦的标准混合溶液,在2.2节所述实验条件下,直接进
样。实验表明,常见阴离子和有机酸对,SCN和草甘图1标准溶液的色谱图
Chromatogram of standard solution
的出峰无干扰。
1.20ngLr~;2.20ngL草甘隣( Glyphosate);3.20ngL
3.