1.儀器簡介

TIC-600是天瑞儀器精心研發(fā)的全塑化通用型、自再生抑制模式的離子色譜儀，可用于檢測(cè)常規(guī)無機(jī)陰陽離子、飲用水消毒副產(chǎn)物、溴酸鹽、有機(jī)酸、胺等，不僅擁有廣泛、完善、先進(jìn)的應(yīng)用解決能力，同時(shí)為用戶帶來自動(dòng)化、人性化的儀器應(yīng)用體驗(yàn)，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境、食品、化工、農(nóng)業(yè)、礦產(chǎn)、電子電器等行業(yè)中常量及微痕量離子的檢測(cè)分析。

圖1. TIC-600離子色譜儀外觀圖

2.離子色譜在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

氯酸鹽、亞氯酸鹽、溴酸鹽、二氯乙酸和三氯乙酸是常見消毒副產(chǎn)物。生活污水及工業(yè)廢水（如醫(yī)療廢水）需要投加更高劑量的消毒劑，以達(dá)到排放和回用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)再生水及地表水的安全利用造成潛在的危險(xiǎn)，進(jìn)而加重水體的污染。常用的消毒劑有液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、紫外線、氯胺和臭氧。

氯酸鹽和亞氯酸鹽，主要是新型消毒劑二氧化氯的消毒副產(chǎn)物，其毒理學(xué)影響較大，亞氯酸鹽能引起動(dòng)物的溶血性貧血和變性血紅蛋白血癌，抑制血清甲狀腺素的作用，引起胎兒小腦重量下降、神經(jīng)行為作用遲緩或細(xì)胞數(shù)下降。氯酸鹽是神經(jīng)、心血管和呼吸道中毒與甲狀腺損害貧血的誘因之一，其毒性會(huì)降低精子的數(shù)量和活力。人體皮膚接觸或吸入氯酸鉀后，會(huì)導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病出現(xiàn)心煩、嘔吐、腹瀉、皮膚過敏等癥狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)溶血、黃萎病、尿毒癥、抽搐、昏迷直至肝腎功能衰竭而死，長期接觸氯酸鉀，可引起食欲不振、體重下降，甚至誘發(fā)癌癥，對(duì)成人的致死量為 12 g、兒童為 5 g、嬰兒為 1 g。植物吸收ClO₃^-會(huì)抑制植物細(xì)胞對(duì) NO₃^-的吸收和運(yùn)輸，導(dǎo)致植物缺氮，進(jìn)而影響植物體的生理、營養(yǎng)和生殖生長。

溴酸鹽主要是以臭氧作為消毒劑處理含溴的水所生成的副產(chǎn)物。若原水中含有 Br^-, Br^-，就會(huì)被臭氧分子直接氧化生成溴酸鹽，或者通過-OH 氧化生成溴酸鹽。溴酸鹽可造成水生生物（如大型蚤、裸腹蚤、斑馬魚等）生長速度變慢、運(yùn)動(dòng)受抑制或死亡率增加。因其可誘發(fā)試驗(yàn)動(dòng)物腎臟細(xì)胞腫瘤，且有遺傳毒性，故溴酸鹽被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為 2B 級(jí)(較高致癌可能性)的潛在致癌物。一個(gè)體重 70 kg 的成年人，每天飲水 2 L，當(dāng)溴酸鹽濃度為45 μg/L、0.5 μg/L 和 0.05 μg/L 時(shí)，則終身致癌率為 10^-4、10^-5 和 10^-6，致癌風(fēng)險(xiǎn)較大。

二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）主要是氯化消毒副產(chǎn)物中鹵乙酸類的代表。TCAA具有致畸作用，DCAA 也被美國環(huán)境保護(hù)局的安全水法列為可疑致癌物。鹵乙酸已被證實(shí)對(duì)囁齒類動(dòng)物有致癌、致畸變、致突變作用，致癌危害大大高于其它消毒副產(chǎn)物的總和，有研究表明，鹵乙酸的致癌風(fēng)險(xiǎn)占消毒副產(chǎn)物總致癌風(fēng)險(xiǎn)的 91.9%以上。

當(dāng)前飲用水質(zhì)量問題越來越受重視，各地也不時(shí)爆出水質(zhì)污染問題，使得政府部門及各地水質(zhì)監(jiān)控、自來水供應(yīng)廠越來越重視水質(zhì)檢測(cè)，而飲用水中Br^-、BrO₃^-、ClO₂^-、ClO₃^-、二氯乙酸、三氯乙酸等陰離子含量的多少，直接影響自來水水質(zhì)，已成為水質(zhì)檢測(cè)的常規(guī)科目。

離子色譜儀TIC-600因具有檢出限低、準(zhǔn)確度高、經(jīng)濟(jì)適用、操作簡潔方便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于飲用水中陰離子含量的檢測(cè)。

3.應(yīng)用實(shí)例

3.1 離子色譜法測(cè)定水中Br^-、ClO₂^-、ClO₃^-三種陰離子

3.1.1 參考標(biāo)準(zhǔn) GB/T5750.10-2006（生活飲用水中Br^-、ClO₂^-、ClO₃^-的測(cè)定）

3.1.2 適用范圍 適用于生活飲用水及水源中亞氯酸鹽、氯酸鹽、溴離子的測(cè)定

3.1.3實(shí)驗(yàn)部分

3.1.3.1試劑及儀器

淋洗液：碳酸氫鈉[C(NaHCO₃)=1.7mmol/l]-碳酸鈉[C(Na₂CO₃)=1.6mmol/l]：稱取0.1428g碳酸氫鈉和0.1908g碳酸鈉，溶于超純水并稀釋到1L。（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）

溴化物標(biāo)液（1000μg/ml），氯酸鹽標(biāo)液（1000μg/ml），亞氯酸鹽標(biāo)液（1000μg/ml）（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）

離子色譜儀（TIC-600，江蘇天瑞儀器股份有限公司），BS 224S電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司，0.1mg）；SHZ-D型循環(huán)水式真空泵（鞏義市予華儀器有限公司）；移液槍（德國普蘭德，10-100uL、100-1000uL）；0.22μm微孔濾膜（上海安譜），溶劑抽濾裝置（津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）

試驗(yàn)所用水均為超純水（電阻率達(dá)18.25MΩ·cm），所用器皿均用超純水清洗并浸泡過夜。（A-10超純水機(jī)，美國密理博）

3.1.3.2 實(shí)驗(yàn)過程

樣品預(yù)處理：

將水樣經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾除渾濁雜質(zhì)，對(duì)硬度高的水樣，必要時(shí)可經(jīng)陽離子交換樹脂，再經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾，對(duì)含有機(jī)物的河水等地表水樣，可先經(jīng)C18柱過濾除去。

樣品經(jīng)預(yù)處理后注入離子色譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)，記錄峰高或峰面積。

標(biāo)液配制：

分別移取一定量的溴化物標(biāo)液（1000μg/ml）、亞氯酸鹽標(biāo)液（1000μg/ml）、

氯酸鹽標(biāo)液（1000μg/ml）至100ml玻璃容量瓶，配置成濃度如下表1所示系列混合標(biāo)液。

 表1.混合標(biāo)液濃度

圖2. ClO₂^-、Br^-、ClO₃^-三種陰離子標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

3.1.3.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

1. 樣品加標(biāo)回收率

將自來水樣品分別加標(biāo)不同濃度，然后將每份樣品的樣品溶液進(jìn)樣測(cè)定，根據(jù)測(cè)試結(jié)果計(jì)算加標(biāo)回收率，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2、表3。

表2.自來水樣品加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)

表3.河水樣品加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)

3.1.4結(jié)論

由數(shù)據(jù)可知，離子色譜法測(cè)試水中Br^-、ClO₂^-、ClO₃^-三種陰離子準(zhǔn)確度高，最小檢出濃度低，方法簡單快捷，完全滿足環(huán)保行業(yè)對(duì)于水中Br^-、ClO₂^-、ClO₃^-三種陰離子檢測(cè)的需求。

3.2 離子色譜法測(cè)定水中BrO₃^-離子

3.2.1參考標(biāo)準(zhǔn) GB/T5750.10-2006（生活飲用水中溴酸鹽的測(cè)定）

3.2.2 適用范圍 適用于生活飲用水及水源中亞氯酸鹽、氯酸鹽、溴離子的測(cè)定

3.2.3實(shí)驗(yàn)部分

3.2.3.1 試劑及儀器

淋洗液：碳酸氫鈉[C(NaHCO₃)=1.7mmol/l]-碳酸鈉[C(Na₂CO₃)=1.6mmol/l]：稱取0.1428g碳酸氫鈉和0.1908g碳酸鈉，溶于超純水并稀釋到1L。（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）

溴酸鹽標(biāo)液（1000μg/ml）（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）

離子色譜儀（TIC-600，江蘇天瑞儀器股份有限公司），BS 224S電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司，0.1mg）；SHZ-D型循環(huán)水式真空泵（鞏義市予華儀器有限公司）；移液槍（德國普蘭德，10-100uL、100-1000uL）；0.22μm微孔濾膜（上海安譜），溶劑抽濾裝置（津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）

試驗(yàn)所用水均為超純水（電阻率達(dá)18.25MΩ·cm），所用器皿均用超純水清洗并浸泡過夜。（A-10超純水機(jī)，美國密理博）

3.2.3.2 實(shí)驗(yàn)過程

樣品預(yù)處理：

將水樣經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾除渾濁雜質(zhì)，對(duì)硬度高的水樣，必要時(shí)可經(jīng)陽離子交換樹脂，再經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾，對(duì)含有機(jī)物的河水等地表水樣，可先經(jīng)C18柱過濾除去。水中氯離子對(duì)BrO₃^-離子測(cè)定產(chǎn)生影響，樣品需經(jīng)固相萃取柱Ag柱過柱處理以除去Cl離子。

樣品經(jīng)預(yù)處理后注入離子色譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)，記錄峰高或峰面積。

標(biāo)液配制：

    移取一定量的溴酸鹽標(biāo)液（1000μg/ml），配置成濃度為10μg/ml的溴酸鹽儲(chǔ)備液，再分別移取0ml、0.1ml、0.2ml、0.5ml、1.0ml的10μg/ml的溴酸鹽儲(chǔ)備液至100ml玻璃容量瓶，并加超純水定容，配制成0μg/l、10μg/l、20μg/l、50μg/l、100μg/l的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，如下圖3 為BrO₃^-離子標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

圖3. BrO₃^-離子標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

3.2.3.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

1.樣品加標(biāo)回收率

將自來水樣品、河水樣品分別加標(biāo)不同濃度，然后將每份樣品的樣品溶液進(jìn)樣測(cè)定，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果計(jì)算加標(biāo)回收率，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表4。

表4. 自來水及河水樣品加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)

3.2.4結(jié)論

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，離子色譜法測(cè)試水中BrO₃^-陰離子準(zhǔn)確度高，檢出濃度低，方法簡單快捷，完全滿足環(huán)保行業(yè)對(duì)于水中BrO₃^-離子檢測(cè)的需求。

3.3 離子色譜法測(cè)定水中二氯乙酸、三氯乙酸

3.3.1參考標(biāo)準(zhǔn) GB/T5749-2006（生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）

3.3.2 適用范圍 適用于生活飲用水及水源中二氯乙酸、三氯乙酸的測(cè)定

3.3.3實(shí)驗(yàn)部分

3.3.3.1 試劑及儀器

淋洗液：碳酸氫鈉[C(NaHCO₃)=3mmol/l]-碳酸鈉[C(Na₂CO₃)=3mmol/l]：稱取0.252g碳酸氫鈉和0.3018g碳酸鈉，溶于超純水并稀釋到1L。（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司廠家）

二氯乙酸、三氯乙酸標(biāo)液（1000μg/ml）（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）

離子色譜儀（TIC-600，江蘇天瑞儀器股份有限公司），BS 224S電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司，0.1mg）；SHZ-D型循環(huán)水式真空泵（鞏義市予華儀器有限公司）；移液槍（德國普蘭德，10-100uL、100-1000uL）；0.22μm微孔濾膜（上海安譜），溶劑抽濾裝置（津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）

試驗(yàn)所用水均為超純水（電阻率達(dá)18.25MΩ·cm），所用器皿均用超純水清洗并浸泡過夜。（A-10超純水機(jī)，美國密理博）

3.3.3.2 實(shí)驗(yàn)過程

樣品預(yù)處理：

將水樣經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾除渾濁雜質(zhì)，對(duì)硬度高的水樣，必要時(shí)可經(jīng)陽離子交換樹脂，再經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾，對(duì)含有機(jī)物的河水等地表水樣，可先經(jīng)C18柱過濾除去。另水中氯離子對(duì)二氯乙酸離子測(cè)定產(chǎn)生影響，樣品需經(jīng)固相萃取柱Ag柱過柱處理以除去Cl離子。

樣品經(jīng)預(yù)處理后注入離子色譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)，記錄峰高或峰面積。

標(biāo)液配制：

    移取一定量的二氯乙酸標(biāo)液（1000μg/ml）、三氯乙酸標(biāo)液（1000μg/ml），配置成的二氯乙酸（濃度為10μg/ml）、三氯乙酸（濃度為5.0μg/ml）混合儲(chǔ)備液，再分別移取0ml、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml的10μg/ml的二氯乙酸、三氯乙酸混合儲(chǔ)備液至100ml玻璃容量瓶，并加超純水定容，配制成二氯乙酸、三氯乙酸系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，如下圖4 為二氯乙酸、三氯乙酸離子標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

 表5.二氯乙酸、三氯乙酸混合標(biāo)液濃度

圖4. 二氯乙酸、三氯乙酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

3.3.3.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

1.樣品加標(biāo)回收率

將自來水樣品、河水樣品分別加標(biāo)不同濃度二氯乙酸、三氯乙酸，然后將每份樣品的樣品溶液進(jìn)樣測(cè)定，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果計(jì)算加標(biāo)回收率，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表6。

表6. 自來水及河水樣品加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)

圖5. 自來水樣品二氯乙酸、三氯乙酸加標(biāo)譜圖

3.3.4結(jié)論

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，離子色譜法測(cè)試水中二氯乙酸、三氯乙酸準(zhǔn)確度高，檢出濃度低，方法簡單快捷，完全滿足環(huán)保行業(yè)對(duì)于水質(zhì)中二氯乙酸、三氯乙酸檢測(cè)的需求。