离子色谱柱后衍生法测定饮用水、地表水中的六价铬

铬是一种自然界中广泛存在的金属元素，主要以三价和六价两种形式存在，其中六价铬容易穿过细胞膜被人体吸收，对人体的肺、肝、肾等器官造成伤害，浓度大时可能导致死亡[1,2]。建立一种测定饮用水、地表水中六价铬的方法，对保护环境、维护人体健康具有重要意义。

目前测定六价铬的方法中，我国国家标准方法采用二苯碳酰二肼衍生分光光度法，该方法对于颜色较深的样品存在一定误差[3,4]。使用阴离子交换分离六价铬，二苯碳酰二肼柱后衍生的方法亦有若干文献报道[5,6]；与分光光度法相比，阴离子交换分离可将CrO42-与其他阴离子分离并起到一定的富集作用。据此笔者建立了离子交换分离-二苯碳酰二肼衍生紫外可见检测的方法，与国家标准方法相比具有更高的灵敏度。

1　实验部分

1.1　主要仪器与试剂

离子色谱仪：PIC-10A型，青岛普仁仪器有限公司，配有UV-1100型紫外-可见检测器；

分析天平：精度为0.1mg，德国Sartorius公司；

固相萃取柱、0.22μm滤膜：青岛普仁仪器有限公司；

硫酸铵、氨水、重铬酸钾、二苯碳酰二肼：分析纯，上海埃彼化学试剂有限公司；

98%浓硫酸：分析纯，莱阳双双化学试剂厂；

甲醇：色谱纯：上海埃彼化学试剂有限公司；

实验用水为电阻率大于18.2MΩ·cm的超纯水。

1.2　色谱条件

色谱柱：PR-SA-8A阴离子交换分离柱（4.6mm×200mm）；淋洗液：250mmol/L硫酸铵+100mmol/L氢氧化铵溶液；流速：1.50mL/min；进样体积：375 mL；衍生液：2.0mmol/L二苯碳酰二肼+10%甲醇+1.0N硫酸，衍生液流速：0.50ml/min，反应管体积：750ml，检测波长：540nm。

1.3　样品预处理

无色样品以0.22mm滤膜过滤后直接进样分析，有颜色的水样以RP柱和0.22mm滤膜过滤后进样分析。

2    结果与讨论

2.1  色谱条件的优化

     六价铬在水溶液中一般以HCrO4-、CrO42-或Cr2O72-形式存在，与溶液的PH有较大关系。在碱性（PH>9）的条件下主要以CrO42-形式存在，在常规的阴离子交换柱中强保留，保留时间长且峰型拖尾。采用高浓度的硫酸根离子为淋洗液可明显缩短CrO42-的保留时间且峰型较为对称。为保持流动相为碱性，采用NH4+-NH3缓冲体系，因此淋洗液采用250mmol/L硫酸铵+100mmol/L氢氧化铵溶液。

CrO42-的检测可采用YZ电导检测、直接紫外检测、二苯碳酰二肼衍生可见光检测等方式，其中二苯碳酰二肼衍生可见光检测灵敏度、选择性较高[5,6]。通过实验发现在375ml进样体积条件下，0.01～1.0mg/L范围内六价铬衍生后吸光度与质量浓度呈现较好的线性关系，相关系数R2=0.9995，方法对六价铬检出限为2.8mg/L,因此选用二苯碳酰二肼衍生法。

2.2　线性方程与定量限

在确定的色谱条件下，将处理所得样品输入离子色谱仪进行分析，结果如图1所示。

图2 饲料中六价铬的离子色谱图

（1-六价铬：50mg/L;）

分别配制0.01，0.02，0.05，0.2及1.0mg/L的六价铬标样，按照浓度由低到高的顺序依次进样分析，以质量浓度（mg/L）为横坐标，峰面积为纵坐标绘制线性方程。以3倍的信噪比（S/N=3）计算检出限，以10倍的信噪比（S/N=10）计算定量限。六价铬的线性范围、线性方程、相关系数、定量限结果见表1。

表1　线性范围、线性方程、相关系数以及检出限和定量限

线性范围/（mg·L-1）

线性方程

相关系数

定量限/（mg·L-1）

检出限/（mg·L-1）

本文

国家标准[8]

0.01-1.0

Y=3229000X-15540

0.9995

9.6

2.8

4.0

本方法对六价铬检出限为2.8mg/L，低于国家标准中4.0 mg/L的检出限，因此本方法比国家标准方法灵敏度高，增大进样体积可获得更低的检出限。

2.3　回收率与重现性

在已知的色谱条件下，向水样中添加一定量的六价铬进行回收试验，平行测定5次。试验结果见表2。从表2可知，六价铬的回收率在98～108%之间，表明测量准确度较高。平行测定五次的相对标准偏差在2.63～4.95%之间，说明本方法的测量精密度较高，可应用于实际样品的分析检测。

表2　六价铬加标回收试验结果

本底/（mg·L-1）

添加值/（mg·L-1）

测得值/（mg·L-1）

回收率／%

RSD/%

池塘水

ND

50.0

54.0

108

2.63

自来水

ND

50.0

49.0

98

4.95

3　结语

采用，重现性较好，准确度较高，灵敏度优于国家标准方法，且分析时间短，是测定饮用水、地表水中六价铬的可靠方法。

参考文献

[1] 陈春添.皮革化工，2003,20(4):24-27

[2] 贺婕，余家胜，黄忠平，等.分析化学，2014,42:1189-1194

[3] GB/T5750.6-2006 生活饮用水标准检验方法金属指标

[4] 虞锐鹏，胡忠阳，叶明立，等.色谱，2012,30(4):409-413

[5] http://www.dionex。。ｃｏｍ/en-us/webdocs/4231-AN-80-IC-Chromium-Drinking-Water-AN71358-EN.pdf

[6] http://www.dionex。。ｃｏｍ/en-us/webdocs/4242-AU144_LPN1495.pdf

DeterminationofChromium(Hexavalent)inDrinkingwaterandgroundwaterbyIonChromatographycoupledwithpost-columnderivitization

WangCun极n

 (QingdaoPurenInstrumentCo.,Ltd, Qingdao 266043, China)

Abstract　AmethodwasdevelopedforthedeterminationofChromium(Hexavalent)indrinkingwaterandgroundwaterbyionchromatographycoupledwithpost-columnderivitization.ThedrinkingwaterandgroundwatersamplewastreatedbyRPcolumnandfiltrationtoobtainclearsolution.Chromium(Hexavalent)inthedrinkingwaterandgroundwatersamplewasdeterminedbyionchromatographycoupledwithpost-columnderivitizationandUV-Visdetection(530nm).Theabsorbance afterderivitizationshowedgoodlinearitywithconcentrationintherangeof0.01-1.0mg/Landthecorrelationcoefficientis0.9995.TheLODfor Chromium(Hexavalent)was 2.8 mg/L,Whichissuperiortonationalstandardmethod(4mg/L，50mlsampletested).Therecovery andrepeatabilitywereintherangeof 98～108% 、2.63～4.95%,respectively.Themethodshowedhighersensitivityandcouldbeappliedtodrinkingwaterandgroundwateranalysis.

Keywords　Chromium(Hexavalent);ionchromatography;postcolumnderivitization;drinkingwater；groundwater

仪器网-专业分析仪器服务平台,实验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣传媒体。

相关热词：

等离子清洗机,反应釜,旋转蒸发仪,高精度温湿度计,露点仪,高效液相色谱仪价格,霉菌试验箱,跌落试验台,离子色谱仪价格,噪声计,高压灭菌器,集菌仪,接地电阻测试仪型号,柱温箱,旋涡混合仪,电热套,场强仪万能材料试验机价格,洗瓶机,匀浆机,耐候试验箱,se54se,熔融指数仪,透射电子显微镜。