KOH等度淋洗離子色譜法同時測定食品生產用水中5種陰離子

黃惠敏，李岳樺，張東升

(國家肉制品質量監督檢驗中心，河南 漯河 462000)

KOH等度淋洗離子色譜法同時測定食品生產用水中5種陰離子

黃惠敏，李岳樺，張東升

(國家肉制品質量監督檢驗中心，河南 漯河 462000)

建立了KOH等度淋洗離子色譜法同時測定食品生產用水中氟化物、氯化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽5種陰離子的檢驗方法。結果表明：5種離子可在38 min內檢測完畢，各離子線性相關系數在0.9957～0.9999之間，檢出限為0.002～0.006 mg/L，回收率為97.27%～103.11%，能夠滿足食品生產用水這些指標的定量需求，是一種靈敏、準確、快速的理想方法。

離子色譜；食品生產用水；陰離子

民以食為天，食以安為先，食品安全是關系到國計民生的大事，食品安全生產將是國家常抓不懈的重中之重。食品生產用水的水質保證也是確保食品安全質量的關鍵環節。

食品生產用水中陰離子檢測主要包括F-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-。目前，對這些陰離子的檢測方法有比濁法、比色法、滴定法、紫外可見分光光度法、離子選擇電極法等，由于各種離子的測定方法各不相同，不能同時測定，而且傳統方法操作繁瑣，靈敏度低，干擾因素多，費時費力[1]，無法滿足實際工作中大批量的檢驗檢測。國標方法GB/T 5750.5-2006 《生活飲用水標準檢驗方法無機非金屬指標》提供了較為方便的離子色譜法，但也只能同時檢測其中4種陰離子，且應用的是碳酸鹽-重碳酸鹽淋洗系統。本文采用背景干擾更小的KOH淋洗系統，構建一種可同時檢測5種陰離子的離子色譜法，操作簡便，靈敏快速，準確度高，水質分析結果令人滿意。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

F-，BrO3-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-國家標準樣品：購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；離子色譜系統：Dionex ICS-5000 DC；KOH淋洗液：Termo Scientific Dionex EGC Ⅲ KOH Eluent Generator Cartridge；超純水制備機：威立雅水處理技術(上海)有限公司；所用水樣取自食品生產加工企業。

1.2 色譜條件

色譜柱：Dionex TonPacTMAS19(4 mm×250 mm)；淋洗液：10 mmol/L KOH 溶液；流速：1 mL/min；柱溫：30 ℃；檢測器：電導檢測器；抑制器：Dionex ASRSTM300(4 mm)；進樣量：50 μL。

1.3 樣品前處理

取水樣直接經0.22 μm微孔濾膜過濾后進樣。

1.4 標準溶液配制

分別取F-，BrO3-，NO2-，NO3-標準溶液，用超純水逐級稀釋至校準曲線濃度：0.08，0.16，0.32，0.64，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mg/L，取Cl-，SO42-標準溶液，用超純水逐級稀釋至校準曲線濃度：1.0，5.0，10.0，15.0，20.0，40.0，60.0，80.0，100.0 mg/L。

2 結果與討論

2.1 色譜條件的選擇

2.1.1 淋洗液的選擇

離子色譜分析陰離子常用的淋洗液有2種，即CO32-型和OH-型[2]。CO32-型淋洗液是早期應用較為廣泛的，國標方法GB/T 5750.5-2006《生活飲用水標準檢驗方法 無機非金屬指標》中推薦的就是碳酸氫鈉-碳酸鈉淋洗系統，淋洗液經過抑制器抑制后轉變為碳酸，會電離出一些H+，CO32-，增大背景，降低靈敏度。而OH-型淋洗液經過抑制器抑制后轉變為水，因而背景電導很低[3]，靈敏度較高，故本實驗選擇KOH淋洗液在線發生器。

2.1.2 淋洗液濃度的選擇

實驗比較了KOH溶液濃度分別在6，10，15，20 mmol/L等梯度條件下的色譜圖，發現在6 mmol/L等度淋洗條件下，分離度很好，但檢測時間過長，需要45 min左右，且SO42-在低濃度下可以看到有不易分離物質出現。在15，20 mmol/L等度淋洗條件下，各組分峰形很好，整個檢測過程在15 min可以完成，但第一個組分(F-)在不足5 min就出峰了，出峰過快，NO2-和Cl-的分離度接近1.5，且SO42-在低濃度下仍可以看到有不易分離物質出現。在10 mmol/L等度淋洗條件下，整個檢測過程可控制在38 min內完成，各組分峰形很好，分離度適宜，SO42-在低濃度下可以清晰分離出來。綜合比較，我們最終選擇10 mmol/L作為淋洗液最佳濃度，標準樣品譜圖見圖1。

圖1 標準溶液色譜圖Fig.1 Chromatogram of standard solution

2.2 線性實驗

在上述條件下，將配制好的混合標準溶液系列進行逐一進樣，以峰面積對各組分濃度繪制標準曲線，結果見表1。

表1 各離子標準曲線的相關系數和檢出限Table 1 Correlation coefficients and detection limits of standard curves of ions

續 表

由表1可知，各離子在該線性范圍內線性較好，相關系數在0.9957～0.9999之間。

2.3 檢出限的測定

在上述條件下，按照GB/T 27404-2008《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》中的要求，進行方法檢出限的測定，結果見表1。除BrO3-檢出限不合適外，其他離子的檢出限均滿足對食品加工企業生產用水的測定要求。針對BrO3-的測定，可采取增大進樣量的方法給予優化。

2.4 回收率的測定

為了驗證方法的準確性，在樣品液中分別加入高、中、低3個濃度的標準樣品，按照已優化好的實驗條件測定回收率，結果見表2。

表2 加標回收實驗結果Table 2 Results of adding standard recovery tests

由表2可知，F-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-回收率可達97.27%～103.11%，說明此方法同時檢測食品生產用水中5種陰離子是可行的。

2.5 某市食品生產用水水樣分析

在某市隨機抽取8份食品加工企業的生產用水樣，采取上述方法進行檢測，測定結果見表3。

表3 某市不同食品加工企業生產用水樣的測定結果Table 3 Testing results of water samples from different food processing enterprises

除NO2-國家標準對其沒有做出限量要求外，其他指標均滿足GB 5749-2006《生活飲用水衛生標準》限量要求，說明該方法在檢測食品加工企業的生產用水中是適用的。

3 結論

本實驗采用KOH等度淋洗IC法同時測定食品生產用水中F-，Cl-，NO2-，NO3-，SO42-5種常見陰離子，在38 min內將目標分析物有效分離，主要通過對淋洗液濃度的優化，得到了線性良好、檢出限低、回收率高的簡便快速的檢驗方法，可為今后食品加工企業生產用水中無機陰離子的檢測提供參考。同時，本實驗方法對BrO3-的檢測也是適用的，但針對食品加工企業的生產用水，該離子的檢測屬于痕量檢測，可通過適量增大進樣量等方法進行調整，如果希望同時檢測還需要進一步研究探索。

[1]劉金玉，降升平，趙娟，等.農田灌溉水中陰離子的色譜分析[J].天津科技大學學報，2014，29(5)：65-68.

[2]梁金輝，李亭亭，劉國英，等.離子色譜法同時測定水中7種陰離子的研究[J].安徽農業科學，2015，43(18)：14-15，19.

[3]藍雪華，黃月英，唐麗.離子色譜法測定環境空氣PM2.5中可溶性陰離子[J].大眾科技，2015(11)：44-45.

Simultaneous Determination of Five Kinds of Anions in Water for Food Production with KOH Elution by Ion Chromatography

HUANG Hui-min, LI Yue-hua, ZHANG Dong-sheng

(National Meat Product Quality Supervision and Inspection Center, Luohe 462000, China)

The method for determining five kinds of anions such as F-, Cl-, NO2-, NO3-, SO42-in water for food production with KOH elution by ion chromatography is investigated.The results show that the five kinds of anions can be determined completely within 38 min.The correlation coefficients of calibration curve are 0.9957～0.9999, while the detection limits are 0.002～0.006 mg/L, the recoveries are 97.27%～103.11%.The method is sensitive, accurate and rapid, which can meet the quantitative requirements of these indicators of water for food production.

ion chromatography；water for food production；anion

2017-03-16

黃惠敏(1982-)，女，河南南陽人，碩士，主要從事食品檢驗工作。

TS207.3

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.09.024

1000-9973(2017)09-0100-03