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

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

叶明立* 胡忠阳潘广文

（戴安中国有限公司上海实验室，上海，201203）

摘要建立了一种采用毛细管离子色谱法同时测定饮用水中痕量I–、SCN–和草甘膦的方法。样品经过0.22 μm滤膜过滤后，直接进样5μL，IonPac AS19(250×0.4mm)毛细管色谱柱分离，KOH梯度淋洗，流速10 μL/min，抑制电导检测，外标法定量。以信噪比(S/N)为3计算检出限，碘离子、硫氰酸根和草甘膦的检出限分别为0.3、0.2、0.2 ng/mL，线性范围2.0～100 μg/L，相关系数分别为0.9997、0.9998和0.9998，加标回收率为86.0%～100.6%。该方法应用于饮用水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦的测定，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；草甘膦

Determination of trace iodide, thiocyanate and glyphosate in drinking

water by capillary ion chromatography

Ye Ming-Li, Hu Zhong-Yang, Pan Guang-Wen

Shanghai Lab., Dionex China Co. LTD., Shanghai 201203, China

Abstract: A method was developed for the simultaneous determination of iodide, thiocyanate and glyphosate in drinking water by capillary ion chromatography (CIC). The sample was injected into CIC directly after filtrated by 0.22 μm nylon filter membrane, and then analyzed by IC. The analytical column was Dionex IonPac AS19(250×0.4mm), Gradient KOH was used as the eluent at a flow rate of 1.0 mL/min. The detection was performed by a suppressed conductive detector. The quantitive analysis of external standard calibration curves was used. The linear range of the method for iodide, thiocyanate and glyphosate were 2.0~100μg/L, the correlation coefficients were 0.9997, 0.9998 and 0.9998, and the detection limits(S/N=3) were 0.3μg/L, 0.2μg/L, 0.2μg/L respectively. The average recoveries were 86.0%~100.6%. The method has been applied to determine trace iodide, thiocyanate and glyphosate in bottled drinking water with satisfactory results.

Keywords: capillary ion chromatography, drinking water, iodide, thiocyanate, glyphosate

1 引言

碘对生命体是非常重要的元素。碘离子摄入量过低引起碘离子缺乏病，而碘离子摄入过量会引起高碘离子性甲亢和智力下降。饮用水中碘含量能够反映一个地区的基础碘营养水平，是反映外环境碘的良好指标。硫氰酸根对人体危害很大，重复中毒可致肾功能明显损害，慢性作用，可抑制人体甲状腺聚碘功能，使人体缺碘更加严重。饮用水中硫氰酸盐主要来自工业废水。由于碘离子与硫氰酸根盐影响人体甲状腺功能，因此对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碱酯酶的活性，降低肝糖原水平。新制定的《生活饮用水卫生标准》中, 增加了草甘膦检测项目, 给出的草甘膦的最大残留限量分别是0.7 μg/mL。

目前，碘离子的测定主要采用离子色谱选择性电极法[1]、高效液相色谱法[2]、分光光度法[3]、ICP-MS[4]等。草甘膦的测定主要采用GC-MS[5], HPLC-UV紫外衍生法[6-8]，硫氰酸根的测定方法主要采用有分光光度法[9]等。这些方法都无法同时对饮用水中的痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦进行测定。

通讯联系人: 叶明立，硕士，主要从事于食品分析，Tel: ( 021) 58957001，E-mail: yeml0124@

基金项目: 浙江省自然科学基金( Nos. R4080124，Y507252) 、浙江省分析测试基金( No .2007F70061)

本文针对碘离子、硫氰酸根和草甘膦的理化性质，采用阴离子交换分离，电导检测器测定水样中的碘离子、硫氰酸根和草甘膦。但饮用水中碘离子、硫氰酸根和草甘膦浓度很低，因此选择毛细管离子色谱增大灵敏度，在5 μL进样情况下，实现同时测定饮用水中痕量碘离子、硫氰酸根和草甘膦。

2 实验部分

1.1仪器与试剂

Dionex ICS-5000离子色谱仪（美国戴安公司），配毛细管级等度泵，毛细管级电导检测器，EG淋洗液发生器，ACES-300抑制器，Chromeleon色谱工作站；IonPac AG19(50×0.4mm) Capillary 保护柱(Dionex)；IonPac AS19(250×0.4mm) Capillary分离柱(Dionex）；AS自动进样器。

碘离子、硫氰酸根和草甘膦标准溶液(1000mg/L，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。

1.2色谱条件

采用IonPac AG19(50×0.4mm) Capillary保护柱和IonPac AS19(250×0.4mm) Capillary分离柱。流动相为KOH梯度淋洗，0-10 min, 10 mM；10-40 min，10-58 mM；40-50 min，10 mM。流速为10 μL/min；ACES-300抑制器，电化学自再生抑制模式；进样体积5 μL，柱温30 ℃。

2 结果与讨论

2.1 色谱系统的选择

饮用水中碘离子、硫氰酸根和草甘膦浓度很低，选择常规4 mm色谱柱时，需要大体积进样才能达到更低的检出限。而毛细管级ICS-5000使用内径为0.4 mm的强离子交换毛细管整体柱。在相同进样量时，0.4 mm色谱系统灵敏度是4 mm色谱系统的100倍。为了达到更高的灵敏度，我们采用毛细管ICS-5000系统测定饮用水中痕量的碘离子、硫氰酸根和草甘膦。

2.2 色谱柱的选择

碘离子、硫氰酸根和草甘膦在碱性情况下均以阴离子的形式存在，因此采用高效阴离子交换色谱法对其进行分离。离子交换功能基分为烷基季铵基与烷醇季铵基，烷醇季铵基亲水性较强，可以减少疏水性离子在树脂上的吸附，缩短这些组分的保留时间并改善峰型的不对称性。

由于三者疏水性较强，为了保证其能够合理的时间从色谱柱上洗脱，我们选择对OH-选择性强的烷醇季铵基的高容量阴离子交换分离柱IonPac AS19 Capillary色谱柱。该分析柱亲水性很强，改善了三种离子的峰型；IonPac AS19 Capillary色谱柱柱容量高，对于饮用水样品的分析，有效地将被测离子与基体中其他离子进行分离。

2.3 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NaHCO3，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，容易改变淋洗液的组成，基线漂移比较大，故本文选用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较好的分离，但强保留离子保留时间就会太长，甚至保留在色谱柱上难以洗脱。反之，强保留离子能够很好的出峰，但弱保留组分无法很好分离。因此采用梯度淋洗方式时可分离饮用水中常见阴离子及碘离子、硫氰酸根和草甘膦；采用的梯度洗脱条件见1.2。在该色谱条件下，三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时间出峰，图1为混合标准溶液的色谱图。

2.4 干扰试验

实验所涉及的饮用水样品离子含量多，为验证在选择的色谱条件下是否能很好的将目标