邢 蕊, 张 南
(天津水务集团有限公司水质监测中心,天津300040)
碘是人体所必须的微量元素之一,碘缺乏和碘过量都会对人体造成危害。碘缺乏会造成甲状腺肿大,儿童缺碘会造成痴呆、身材矮小等。碘过量会诱发甲亢、自身免疫性甲状腺等疾病。碘化物的测定法有硫酸铈催化分光光度法、高浓度碘化物比色法、高浓度碘化物容量法、气相色谱法[1],化学方法的操作较繁琐,并且使用到剧毒药品,危害人体健康;气相色谱法是有机溶剂萃取,填充柱分离,柱效低,分离效果并不理想[2]。笔者采用离子色谱法,研究了其对水中碘化物的检测效果。
Dionex ICS-3000离子色谱仪,配有AS自动进样器、EG KOH淋洗液发生器、IonPac AS19阴离子分析柱(4×250 mm)、IonPac AG19阴离子保护柱(4×50 mm)、AERS-500连续自再生的阴离子膜抑制器、DS电导检测器、CHROMLETEON操作软件;250 μL定量环;0.45 μm针头式过滤器;5 mL注射器;其他所用玻璃仪器均经校准。
去离子水,电阻率为18.2 MΩ·cm;载气:高纯氮气,≥99.99%;碘离子标准物质,100 mg/L。
使用聚乙烯瓶容器,采集地表水和地下水,加入氢氧化钠饱和溶液调节pH值约为 12,于 0~4℃冷藏、避光保存,并于24 h内完成测定。
等度淋洗;淋洗液为40 mmol/L的氢氧化钾溶液,流速为1.00 mL/min,抑制器电流为99 mA,检测器温度30℃,进样体积为250 μL。
取1支100 mL容量瓶,加入一定量去离子水,准确移取10.00 mL I-标准物质于容量瓶中,混匀,配成标准使用液,浓度为10 mg/L;取7个100 mL容量瓶,用一定量去离子水打底,准确移取标准使用液0,0.10,0.20,0.50,1.00,5.00和10.00 mL于100 mL容量瓶中,用去离子水定容至刻线,混匀,浓度依次为0,0.01,0.02,0.05,0.10,0.50和1.00 mg/L。
根据标准溶液的配制,配制碘化物浓度分别为0~1.00 mg/L的7个曲线点,以碘化物含量为横坐标、相应的峰面积为纵坐标,外标法定量,绘制校准曲线,拟合得到校准曲线方程为y=0.643 7x-0.003 8,相关系数r=0.999 8,结果表明离子色谱法测定碘化物具有较好的线性相关性。
空白实验中未检出目标物质,根据《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ 168—2020)附录A中对方法检出限的有关规定[3],按照样品分析的全部步骤,空白样品中加标量为0.010 mg/L,对其进行9次平行测定,结果见表1。
表1 检出限测定结果
计算标准偏差S为0.000 595 mg/L,根据MDL=t(n-1,0.99)×S(t(n-1,0.99)为置信度99%、自由度(n-1)时的t值,n为重复样品数),当n=9时,t(n-1,0.99)=2.896,计算得到检出限MDL=0.002 mg/L。以4倍检出限作为最低检测质量浓度,即0.008 mg/L。
配制低、中、高浓度分别为0.01,0.10和1.00 mg/L的碘化物标准溶液,分别平行测定6次,结果见表2。选取地表水和地下水样品,同时进行样品加标测定,加标量分别为0.05,0.10和1.00 mg/L。地表水的检测平均值分别为0.0476,0.0957和0.9738 mg/L,RSD分别为3.3%、2.1%和1.8%; 地下水的检测平均值分别为0.0511,0.0982和0.9705 mg/L,RSD分别为3.3%、2.4%和2.3%。结果表明,该方法精密度良好。
表2 标准溶液精密度测定结果
将地表水和地下水样品经0.45 μm滤膜过滤后进行测定,同时进行样品加标测定,平行测定6次,加标量分别为0.05,0.10和1.00 mg/L,结果见表3、表4;计算得到2种水体的加标回收率在90.2%~104.2%,结果表明该方法回收率较好。
表3 地表水加标回收率
表4 地下水加标回收率
图1 常见无机阴离子及碘化物色谱图
利用离子色谱法测定水中碘化物含量,进样体积为250 μL时,检出限为0.002 mg/L,最低检测质量浓度为0.008 mg/L,线性范围为0~1.00 mg/L,该方法精密度高,回收率好。样品经0.45 μm滤膜过滤后可直接进样分析,受其他因素干扰小,适用于水中碘化物的测定。