離子色譜法分析地表水中的苦味酸

吳　斌，蘇宇亮，吳　杰，徐鳳州

(珠海水務集團，廣東珠海　519020)

苦味酸，化學名稱為2,4,6-三硝基苯酚，俗稱黃色炸藥，為淡黃色晶體，無氣味，易溶于水、苯和乙醇。苦味酸易被皮膚吸收，刺激眼睛，長期接觸會引起頭暈、惡心嘔吐等癥狀。苦味酸也廣泛用作染料、醫療殺菌劑和收斂劑等[1]。苦味酸具有強氧化性，會快速降解成毒性更大的苦氨酸等產物[2]。

目前，用于檢測苦味酸的方法有浮選光度法[3]、熒光光度法[4]、液液萃取-分光光度法[5]、液液萃取法-氣相色譜法[6]、色質聯用[7]等。其中國標方法(GB/T 5750.8—2006)采用衍生化-氣相色譜法檢測飲用水中的苦味酸[8]，該方法先將沸點為300 ℃的苦味酸衍生成沸點為112 ℃的氯化苦，再利用電子捕獲檢測器進行檢測[9]。樣品前處理需要用到苯、正己烷、戊烷等有毒萃取溶劑，且用于反應的次氯酸鈉不穩定，衍生反應難以控制[7]。上述方法需要復雜的預處理，影響檢測人員的健康，且不環保。

受硝基吸電子效應的影響，苦味酸具有強酸和強極性，在水中能夠較充分地電離，在25 ℃時電離常數達到0.42。本文利用苦味酸的離子特性，選用離子色譜法對地表水中的苦味酸進行檢測。樣品無需前處理，檢測過程簡便，具有環保、安全、簡單等優點。

1　試驗部分

1.1　儀器與試劑

儀器：Chromeleon6.8色譜工作站，Dionex DX-120型離子色譜儀。

試劑：苦味酸(分析純，乙醇重結晶兩次)，NaOH(分析純)，去離子水。

1.2　色譜條件

選用ASRSULTRA型陰離子抑制器(4 mm)，抑制電流為100 mA；IonPac AS23柱(4×250 mm)為分析柱，IonPacAG23柱(4×50 mm)為保護柱；樣品進樣量為1 mL；40 mmol/L的NaOH為淋洗液，流速為1.00 mL/min。

1.3　樣品處理

由于玻璃器皿易吸附苦味酸，故采用聚丙烯容器進行水樣的采集和儲存。樣品最好當天測定，如當天不能測定，放于4 ℃以下保存。

2　結果與討論

2.1　分離條件的優化

根據苦味酸為有機離子的特點，本文選用新型離子色譜柱AS23柱作為分析柱，該分析柱具有疏水性弱、柱交換容量大和兼容淋洗液pH范圍廣的優點。與碳酸根相比，使用氫氧根作淋洗液可以降低抑制后的背景電導和基線噪聲，從而降低檢測限。

圖1　苦味酸(1.0 mg/L)的標準離子色譜圖

2.2　標準曲線和檢測限

稱取0.100 0 g苦味酸，用去離子水溶解后，定容于1 000 mL的棕色容量瓶中，搖勻得到100 mg/L的標準儲備液，儲存于冰箱黑暗處。

利用儲備液配制苦味酸標準系列：取6個25 mL的具塞比色管，分別加入苦味酸標準儲備液25、50、125、250、500、1 250 μL。加去離子水至刻度，得到苦味酸標準系列濃度為0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/L。然后進樣測定，對色譜峰面積進行定量，得到該檢測方法的線性回歸方程、相關系數及檢測限(以信噪比=3計算)等參數，如表1所示。《地表水質量標準》(GB 3838—2002)中規定苦味酸的限值為0.5 mg/L，因此本方法符合國標檢測的要求。

表1　苦味酸的標準曲線和檢測限

2.3　實際水樣檢測、精密度和加標回收率

以珠海市水庫水為實際水樣，用0.4 mg/L的苦味酸進行加標回收分析，如圖2所示。測定該方法的精密度和加標回收率(重復7次)，結果如表2所示，表明該方法具有良好的精密度和實際水樣加標回收率。對珠海市多個水庫的水樣進行檢測，均未檢出苦味酸。

圖2　苦味酸(0.4 mg/L)地表水水樣加標色譜圖

實際水樣測出值/(mg·L-1)加標量/(mg·L?1)檢出值/(mg·L?1)回收率相對標準偏差未檢出04040631016%236%

3　結論

采用離子色譜法對飲用水源水中的苦味酸進行監測分析，水樣無需前處理，不用苯、正己烷等有毒溶劑，有利于檢測人員的身體健康，具有環保、安全、簡單等優點。方法檢測限為0.04 mg/L，加標回收率為101.6%，相對標準偏差為2.36%(n=7)。該方法符合《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)的要求。

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