离子色谱法测定水中溴离子与碘离子

离子色谱法测定水中溴离子与碘离子
王莎莎
【摘要】本文主要采用离子色谱法对水中的溴离子与碘离子进行实验测定,便对其中的指标进行分析.
【期刊名称】《中国金属通报》
【年(卷),期】2018(000)007
【总页数】2页(P140-141)
【关键词】离子色谱法;测定;水;溴离子与碘离子
【作者】王莎莎
【作者单位】宁夏地质调查院,宁夏银川 750021
【正文语种】中文
【中图分类】G649.2
地表水中富含溴离子，这些溴离子主要是从土壤中溶出、矿物质溶解以及海水入侵等方式积累的；使用的溴甲烷杀虫剂在分解之后形成无机溴化物落在土壤上最终进入地表水流；工业废水的排放以及含铅汽油添加剂二溴甲烷的排放；农业施肥、煤矿开采等。

水中的碘离子主要是在沿海地区，以及工业排放。

水体中含有溴离子和碘离子，因此，在自来水企业进行生产消毒水的过程中必然会产生溴代副产物以及碘代副产物。

这些副产物主要包括溴酸盐，含碘酸盐等。

溴酸根离子（BrO3¯）主要是来源于含Br¯原水臭氧工艺，当然，在进行氯化过程中也
有可能会产生这种溴离子[1]。

水中含有的溴离子和消毒过程中产生的消毒副产物有着一定的关系，BrO3¯如果超标将会对人体产生非常大的危害，这种实例也非常多，有科学家对比过黄浦江和长江原水进行臭氧化作用时，通过检测副产物
BrO3¯的生成含量，发现长江水中溴离子（Br¯）含量较高，生成的含臭氧酸根的物质的量远远超过了国家的标准。

经过检测，在原水中的溴离子含量达到
90ug/ml时，对这些盐水进行氯化消毒处理后，生成的溴代碘代三卤甲烷（THMs）中将近有一半多是溴-氯混合性的。

同样来讲，原水中碘离子（I¯）水平和消毒剂能够直接决定碘代消毒副产物的形成。

在毒性方面，碘代同系物的消毒副产物具有最高的毒性，其次是溴代消毒副产物，较低的是氯代消毒副产物。

根据世界卫生组织，以及我国《生活饮用水卫生标准》规定，人们饮用水中溴酸盐离子10ug/L是上限，对于溴代碘代卤乙酸（HAAs）和THMs同样规定了上限。

由于I¯和Br¯的毒性较小，并没有进行设置上限约束，但是这两种离子是生成消毒副产物的基础物质，因此，测定水中的Br¯和I¯的含量具有较强的环境保护意义。

当前对于I¯和Br¯的分析方法常用的是比色分光光度法、选择电极法、气相色谱法以及离子色谱法等。

离子色谱法在检测水中离子方面能够直接测定，并且具有较高的灵敏度。

而其他方法在进行检测时有着检测条件苛刻、难以掌握、甚至灵敏度低等各方面缺点。

在进行检测水中溴离子和碘离子时所用到的离子色谱法的检测器主要有紫外、电导和安培检测器等。

随着技术的发展才逐渐发明了不同离子色谱分离柱最常见阴离子的检测方法。

本文利用AS23和AS11-HC阴离子分离柱和电导检测器，在进行测定水中溴离子和碘离子时采用离子色谱法，在离子灵敏度以及准确定检测方面已达到良好的效果。

1 实验部分
1.1 实验的原理
通过选择的淋洗液将实验样品水放入离子色谱柱之中，由于各种阴离子对阴离子分
离柱的亲和力不同，所以可以用这种方式进行分离。

通过微孔滤膜对试样水样进行过滤，分离出来各种离子，计算样品中的溴离子以及碘离子的浓度，完成离子的测定。

1.2 检测仪器以及试剂的选择
美国Dionex公司的Dionex ICS-900型离子色谱仪、变色龙ChromeLeon工作站以及DS6电导检测器。

环境保护部标准样品研究所生产的含Br¯和I¯的标准溶液，浓度1000mg/L；分析纯的试剂；美国Millipore超纯水机制备实验用水。

1.3 色谱条件
分离柱采用Dionex IonPac AS23 4mm×250mm的分离柱，保护柱采用IonPac AG23 4mm×50mm；阴离子抑制器采用AERS500 4mm；对于淋洗液瓶内的压力要维持在34kpa，可以用氮气充入维持；自动进样器采用AS40型号，其有着25ml的进样体积。

1.4 样品处理
使用0.22um的微孔滤膜对试样水样进行过滤，直接进行手动对样品测定。

坚持保留时间定性原则，峰面积的定量原则，进而计算样品中的溴离子和碘离子浓度。

2 得到结果，进行分析讨论
2.1 分离条件的选择
选择KOH淋洗液浓度时选择18.0mmol/L，采用1.0ml/min的流量。

在这种条件下，Br¯、I¯、Cl¯以及硝酸根离子的峰值出现顺序以及保留时间可以有所区分，并且明显，如图-1所示，根据选择好的仪器和色谱条进行检测，其他的阴离子在对于溴离子以及碘离子的检测过程中不产生影响，由色谱图可知不同种的酸根离子出峰时间不一致，并且离子的分离度良好。

图1 离子分离度测试结果
2.2 检测最低检出限、线性范围与精密度
根据EPA中的方法介绍进行参考，可以在空白的水样中加入10.0ug/L的Br¯溶液与50.0ug/L的I¯溶液，这样的用量能够达到Br¯和I¯的标准溶液检出限的2-5倍，使用这种方式重复测定此处大于等于8次，计算出测定值的标准偏差，记作s。

根据统计学原理中的t分布表结果查询，可以得到，当置信水平为99%时。

自由度
为7，t=2.98.套入公式中计算可得溶液中的I¯和Br¯的检出限分别是7.6ug/L和3.7ug/L，通过分析测定离子对应的线性范围为30.4ug/L-100ug/L。

制定出离子
的线性方程和保留时间表，入表1所示。

表1 和的线性方程和保留时间?
选择4个实际水样及其加标样品，选择的和浓度范围为20.0ug/L-20.0mg/L与5.00mg/L-20.mg/L.对这些样品进行连续测定至少6次，修复测定值，测得测定
值的相对标准偏差（RSD）分别为0.2%-1.5%和0.3%-1.6%，对于多次测量的溴离子和碘离子的相对标准偏差在这个范围内并且变化微小，就可以确定这种测定方法精密度好，能够较好的满足测试要求。

2.3 样品分析与回收率
根据上述的方法分析饮用水、地表水、地下水、雨水以及污水处理厂的沉淀水，在进行检测过程中，都检测到碘离子的存在；在饮用水和地表水中检测到，只是含量上有所不同。

详细检测结果如表-2所示。

根据检测出来的结果，再对水样做两个
质量浓度水平的加标实验，在进行测定次数上选择不少于6次，计算回收率，详
细结果见表3。

表2 实际水样分析结果?
表3 加标回收实验结果?
3 总结
主要介绍了离子色谱法在测定水中溴离子和碘离子，离子交换分析柱能够较为轻易地分离出其中Br¯、I¯、Cl¯以及其他一些硝酸根离子。

进行操作时，试剂选择较为简单，操作简便，选择性好，其他离子干扰性程度低，这种方法很适合对水中溴离子与碘离子进行检测。

离子色谱测定法在饮用水及相关水样检测方面灵敏度以及准确度较高，能够分析出饮用水源在消毒后产生的碘代副产物以及溴代副产物的污染程度，能够促使我国饮用水质量标准更加规范化，对于我国的饮用水健康风险评价可以发挥重要作用，并且在我国饮用水健康指导方面有一定的的参考意义。

参考文献
【相关文献】
[1] 卢宁，高乃云,黄鑫.黄浦江和长江原水臭氧化工艺中BrO-3的生成［J］．湖南大学学报(自然科学版)，2009,36(8):64-68．。