iData_高效液相色谱_电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中碘酸根和碘离子_侯艳
试验与研究
高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法
测定饮用水中碘酸根和碘离子
2
,刘丽萍2*,杜振霞1侯艳霞1,
()1.北京化工大学化学系,北京100029;00013 2.北京市疾病预防控制中心,北京1
摘 要:提出了高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中碘酸根和碘离子的方法。
饮用水样品通过D用ionexIonPacAS14阴离子交换柱及AG14保护柱分离碘酸根和碘离子,
·L-1碳酸铵溶液()用氨水调至p作流动相进行淋洗。于洗脱液中用电感耦合等离50mmolH9.9
-1
子体质谱法分别测定碘酸根和碘离子的含量,两者的线性范围均为0.检出限20~300μg·L,(/·L-1和0.·L-1。以饮用水为基体加入两个不同浓度水平的标准溶依次为0.3SN)09μ13μgg
液按方法分析后,求得方法的回收率及精密度为①碘酸根回收率在1相对标准00.5%~113.0%,)在1.相对标准偏差(在偏差(n=82%~2.8%之间;01.9%~110.7%,n=8)②碘离子回收率在11.3%~2.0%之间。
关键词:高效液相色谱;电感耦合等离子体质谱法;饮用水;碘酸根;碘离子()中图分类号:O657.63 文献标志码:A 文章编号:10014020201111126204---
SDeterminationofIodateandIodideinDrinkinWaterHPLC-ICP-M g
122*1
,HOUYanxiaLIULiinDUZhenxia - -p -g,
,
(1.DeartmentoChemistrBeiinUniversitoChemicalTechnoloBeiin00029,China; pf y,jg yf gy,jg1 2.BeiinMunicialCenterorControland PreventionoDiseases,Beiin00013,China) jg pff jg1
:A AbstractmethodofHPLCICP-MSforthedeterminationofiodateandiodideindrinkinwaterwas - g
·L-1roosed.DionexIonPacAS14anionchromarahiccolumnandAG14guardcolumnand50mmolammonium ppgp
)carbonate(adustedtoH9.9witha.ammoniaasmobilehasewereusedforsearationofiodateandiodide. jpqpp
,·L-1TheeluateswereusedforICP-MSdeterminationwithlinearitranesbetween0.20to300μforbothiodate ygg -1-1
/iodide.Valuesofdetectionlimit(3SN)foundwere0.09μforiodateand0.13μforiodide.and g·L g·L
,Testsrecisionforrecoverandweremadebstandardadditionmethodat2differentconcentrationlevelsthe pyy :①f,:):resultsobtainedwereasfollowsoriodaterecover100.5%to113.0%,RSD′s(n=81.2%to2.8%;② y,:):foriodiderecover101.9%to110.7%,RSD′s(n=81.3%to2.0%. y
:HP;;;KewordsLC;ICP-MSDrinkinwaterLodateIodidegy
在体内被用于 碘是人体每日必需的微量元素,
合成甲状腺激素。饮用水是人体摄入碘的主要来源
--
)之一,水中碘主要以碘酸根(和碘离子(形IOI3)1]
。通过动物试验发现,态存在,也含有少量甲基碘[
摄入高剂量的碘会损伤机体,损伤程度不仅与摄入量有关,还与碘存在形态有关,高剂量的碘酸钾对机
2]
。体有损伤,高剂量的碘化钾则无损害或损伤较小[
研究饮用水中碘的存在形态,对进一步探讨碘对人类健康的影响及在体内的作用机理有着重要意义。
目前用于碘形态分析的方法主要有离子色谱法
[[3]4]
(、、高效液相色谱法(离子色谱-电IC)HPLC)
[]56-
感耦合等离子体质谱法(和高效液ICICP-MS)-
收稿日期:20110119--
,作者简介:侯艳霞(女,内蒙古包头人,硕士研究生,研1985-) 究方向为元素分析及形态研究。
*联系人
侯艳霞等:高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中碘酸根和碘离子
相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLCICP--
[7]
)等。HPMSLCICP-MS联用技术以其灵敏度-
选择性好等优点已成为元素形态分析的重要手高、
色谱柱的分离能力取决于离子亲碘酸根和碘离子,
和力的大小,碘离子对固定相亲和力较碘酸根强,因此在柱上保留时间长。根据流动相中阴离子与待分离离子对固定相亲和力的差异,分别考察了
8]
·L-1硝酸铵溶液[(、·H50mmol5.0)50mmol p
·L-1碳酸和5HL-1乙酸铵溶液(7.0)0mmol p9]
铵[溶液(作为流动相进行分离的效果。H8.1) p
段。本工作采用HPLCICP-MS测定了饮用水中碘-离子和碘酸根的含量,并将此方法用于了实际水样的分析。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
Ailent1200型高效液相色谱仪,Ailent gg
7500a型电感耦合等离子体质谱仪。
·L-1。碘离子标准储备溶液:1000m g
碘酸钾标准储备溶液:将碘酸钾(纯度大于99.96%)在105℃下干燥2h,冷却后,称取·L-1四甲基用20.1685g于100mL容量瓶中,0g ·L-1。氢氧化铵溶液稀至刻度,溶液含碘1000m g
混合标准溶液:取碘酸钾和碘离子标准储备溶液用2配0g·L-1四甲基氢氧化铵溶液逐级稀释,·L-1混合标准溶液。制成1.00mg
试验所用试剂级别均为分析纯以上。
1.2 仪器工作条件
HPLC条件:DionexIonPacAS14阴离子交换 ,柱(4mm×250mm,9μm)AG14保护柱(4mm×,·L-1碳酸铵溶液(流动相为5用氨50mm)0mmol
-1
,,水调p流量1.进样量H至9.9)1mL·min
结果表明:3种流动相在短时间内都可以将碘酸根洗脱下来,但是硝酸铵溶液和乙酸铵溶液对碘离子峰形展宽,灵敏度下降不利于定量分洗脱能力较弱,
两种离子可以完全分离且析。以碳酸铵溶液洗脱,
分离时间适宜。试验选择碳酸铵溶液作为流动相。
考察了流动相用量对分离结果的影响。结果表明:随流动相用量增大,碘离子保留时间逐渐减小,·L-1碳酸铵溶液作分析时间缩短。采用70mmol为流动相时,在ICP-MS的采样锥口处产生较多的·沉积物,对后续测定有一定的干扰,采用50mmol碘酸根和碘离子的保L-1碳酸铵溶液为流动相时,
,分离完全且分留时间分别为2.65min和13.5min·L-1碳酸铵溶液析时间较短。试验选择50mmol作为流动相。2.1.2 流动相pH值
阴离子交换过程中,流动相的pH值会影响待分离离子的分配系数,随p离子的保留时H值增大,·L-1碳酸铵溶间明显缩短。用氨水调节50mmol改变p碘酸根的保液的pH值。结果表明:H值时,留时间变化很小,但碘离子保留时间随pH值变化较大。当流动相的p两离H值在9.9~11之间时,子不仅能分离完全,且碘离子保留时间明显缩短。但当p流动相碱性较强,对色谱柱的H值为11时,·L-1使用寿命有影响。采用p9.9的50mmolH 碳酸铵溶液做流动相。2.1.3 流动相流量
·L-1碳酸铵溶液做流以pH9.9的50mmol
改变流动相流量,考察其对两种离子分离效果动相,
的影响。结果表明:随着流动相流量增大,两种离子
-1
的分离时间逐渐缩短;流量为1.时,两1mL·min
柱温为室温,以聚醚醚酮(管连接色60μL,PEEK)
谱柱与ICP-MS仪器。射频功率1采样深度ICP-MS条件:380W,
-1
,载气流量0.辅助气流量7.5mm,6mL·min
-1
,,同心雾化器,采样时间8采集0.4mL·min00s。时间0.3s
1.3 试验方法
·L-1混合标准溶液,移取一定量的1.用00mg·L-1四甲基氢氧化铵溶液配成0.20g5,1.0,5.0,·L-1混合标准溶10.0,20.0,50.0,100,150,200μg
液系列。
移取水样1过0按.00mL,.45μm水系滤膜后,仪器工作条件对混合标准溶液系列、水样进行测定。
2 结果与讨论
2.1 液相分离条件的选择2.1.1 流动相及用量
选用DionexIonPacAS14阴离子交换柱分离
流动相流量继续增大种离子的保留时间明显缩短;
-1
到1.时,分离效果没有明显变化,且流2mL·min
量太大会影响柱子的使用寿命。试验选择流动相流
-1
。量为1.1mL·min
碘酸根和碘离子混合标准溶液色谱图见图1。
·
侯艳霞等:高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中碘酸根和碘离子
2.5 方法的回收率
向水样中分别加入两个浓度水平的混合标准溶回收率结果见表2。液进行加标回收试验,
表2 回收试验结果
Tab.2 Resultsoftestforrecover y
碘形态
-
IO3
样品本底值加标量测定总量回收率
-1-1-1/(·L)ρ/(·L)ρ/(·L)/%gggρμμμ
7.0
10.0 50.0
18.3 57.2 35.4 75.2
113.0100.5110.7101.9
图1 碘酸根和碘离子标准溶液色谱图
Fi.1 Chromatoramofmixedstandardssolution gg
ofiodateandiodide
-
I24.3 10.0 50.0
2.2 碘标准溶液保存介质的选择
碘形态的稳定性与保存介质有关
[1]
,在碱性介
-1
2.6 水样分析
按试验方法测定井水、地下水、地表水等10种饮用水中碘酸根和碘离子,1号和6号水样的色谱图见图2。并用I结果CP-MS测定样品中总碘量,见表3
。
质中,碘酸根和碘离子的色谱峰面积之比在一定范·L碳酸围内波动较小。分别用超纯水、50mmol铵溶液、5g·L四甲基氢氧化铵溶液、20g·L
-1
-1
-1
四甲基氢氧化铵溶液及0.1g·L氢氧化钾溶液·L-1碘酸根和碘离子混合标准溶液,配制5按0μg
仪器工作条件测定5d内碘酸根和碘离子峰面积之比。结果表明:在不同的保存条件下,碘酸根5d内,和碘离子的峰面积比有一定的差异。而以20g·碘酸根和碘L-1四甲基氢氧化铵溶液为保存介质,离子的峰面积之比差异最小,表明在此条件下短时间内碘形态比较稳定。试验选择20g·L-1四甲基氢氧化铵溶液作为碘标准溶液的保存介质。2.3 标准曲线及检出限
按试验方法对混合标准溶液系列进行测定,以碘酸根和碘离子质量浓度与所对应的峰面积绘制标
-1准曲线,碘酸根和碘离子在0.20~300μg·L范围内均呈线性,线性回归方程分别为y=142.28+
()a 1
号水样
相关系数均大7915.7x和y=1499.8+8082.9x, 于0.999。以空白溶液的3倍信噪比作为方法的检碘酸根和碘离子的检出限分别为0.出限,09μg··L-1L-1和0.13μg2.4 方法的精密度
按试验方法对水样中碘离子和碘酸根进行测平行测定8次,计算相对标准偏差,结果见表1。定,
)表1 精密度试验结果(n=8
Tab.1 Resultsoftestforrecision p
样品1 2 3
/(·L-1)测定值ρgμ
-
IO3
-
I
-
IO3
()b 6号水样
图2 1号和6号水样色谱图
Fi.2 Chromatoramsofwatersamles1#and6# ggp
ICP-MS测定饮用水中总碘量略高 结果表明:
于HP推测水中可能存LCICP-MS测定的总碘值,-在部分有机碘;不同地区水中碘形态的含量有一定可能与所处地理环境有关。的差异,
试验结果表明:所建方法简单、快速、灵敏、准确,适用于饮用水中碘形态分析测定,对进一步研究碘形态对人体健康的影响提供技术支持。
/%RSD
-
I
18.7 59.3 111.6
36.7 77.7 130.6
2.8 2.0 1.2
2.01.31.4
侯艳霞等:高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中碘酸根和碘离子
表3 样品分析结果
Tab.3 Analticalresultsofsamles yp
测定结果
样品
-
IO3
-
I
[]4CHWEHRK A,SANTSCCHIP H.Sensitivedeter S -
·L-1gμICP-MS测定
总碘量
43.211.711.5108.420.6115.814.614.621.510.0
,minationofiodineseciesincludinoraniciodinefor - pgg erform-freshwaterandseawatersamlesusinhih ppgg anceliuidchromatorahandsectrohotometricde -qgpypp [],tectionJ.AnalChim Acta2003,482:5971. -[]5LANS,CRAIG A.RaidICICP-MSmethod HONG - p
,bsimultaneousanalsisofiodoaceticacidsrofor -y,,moaceticacidsbromateandotherrelatedhaloenated g[],comoundsinwaterJ.Talanta2009,79:523527. -p[]徐子刚,姚琪,等.离子色谱-电感耦合等离子体6 张翼,
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[]7HAH M,WUILLUIDRG,KANNAMKUMARATH S
,SSetal.Iodineseciationstudiesincommerciallavail -py ableseaweedbcoulindifferentchromatorahictech -ypggp [],,niueswithUVandICPSdetectionJ.JAAS2005 -M q
:20176182.-
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总碘量30.8 10.6 9.1 84.4 18.9 103.2 11.2 10.3 20.4 9.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
7.4 9.2 7.8 49.3 17.5 78.5 0.3 9.3 17.2 8.0
23.4 1.5 1.3 35.1 1.4 24.7 10.9 1.0 3.2 1.5
参考文献:
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檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴
化学分析计量》杂志征订启事2012年《
化学分析计量》是中国兵器工业集团第五三研究所(国 《
防科技工业应用化学一级计量站)主办的全国性分析测试、化学计量专业技术刊物。主要报道分析测试、化学计量行业的技术、学术论文;标准物质的研制与应用;分析、计量仪器的研制、开发、检定、维修经验;相关专业的法规、政策、标准,管理经验,技术发展动态,综述和技术经济信息等。主要栏目有分析测试、仪器设备、标准物质、计量管理、不确定度、经验交流、综述、讲座、企业风采、市场动态、简讯、广告等。
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