酚藏花红褪色光度法测定饮用水中痕量溴酸盐

叶　青，张小慧

(上饶师范学院，江西 上饶 334001)

目前生产饮用水时常用的消毒方法主要有液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒[1]。臭氧消毒技术因具有效果好、速度快、可以避免氯化消毒产生的余氯及氯代有机物污染等问题而被广泛采用[2]。然而，臭氧消毒过程中会产生对人体有害的溴酸盐(BrO3-)。研究表明溴酸盐能够致癌、致畸及致DNA损伤，并可导致肾病以及强烈的生殖性毒性。因此溴酸盐已被国际癌症研究机构定为2B 级的潜在致癌物。我国新修订的《饮用天然矿泉水》国家标准规定溴酸盐含量必须控制在0.01 mg/L以内[3]，建立灵敏、简单、准确的分析方法具有重要意义。水中溴酸盐的检测方法主要分光光度法[4-6]、离子色谱法[7-9]等。其中分光光度法具有仪器设备简单、操作简便及检测费用低等特点。研究发现，在盐酸介质中,溴酸根离子能氧化酚藏花红褪色，据此建立了测定饮用水中痕量溴酸根的新方法。

1　材料与方法

1.1　试剂与仪器

0.1% 酚藏花红; 6mol/L HCl; BrO3-标准溶液的配制: 用分析纯KBrO3配成100 mg/L 的贮备液,使用前用蒸馏水稀释为1mg/L 的工作溶液; 实验所用试剂为分析纯、水为去离子水。

TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。

1.2　实验方法

取两支相同的25mL具塞比色管，各依次加入浓度为6 mol/L 的 HCl 溶液1.0mL，浓度为0.1% 的酚藏花红溶液0.2 mL，在其中一支比色管中加入一定浓度的BrO3-标准溶液1.0 mL，另一支不加BrO3-用来作试剂空白,然后用蒸馏水将两支比色管稀释至刻度，摇匀后在室温下放置3min，以蒸馏水为参比，使用1cm 比色皿，分别测量530nm处的吸光度。其中含BrO3-溶液的吸光度为A，空白溶液的吸光度为A0，计算ΔA=A0-A。

1.3　试样预处理

自来水、矿泉水等饮用水中BrO3-的含量很低，测量前需将样品浓缩。普通的加热浓缩法耗时较长，本文采用微波加热浓缩法，将250mL水样置于600mL的烧杯中，将烧杯放在微波炉中，在中高火火力下设定微波时间为20分钟，至烧杯内溶液约20mL, 转入25mL容量瓶定容。

2　结果与讨论

2.1　标准曲线的绘制和测定波长的选择

图1吸收光谱

1．试剂空白; 2. 0.2μg/mL BrO3-- HCl 体系;3. 0. 5 μg/mL BrO3-- HCl 体系

按照实验方法, 固定酚藏花红溶液的浓度，改变BrO3-的浓度，绘制吸收曲线，结果见图1。由图1可知，试剂空白溶液和褪色反应后溶液的最大吸收波长都在 530nm 处，并且形状相同，是单纯的褪色反应，因此选用 530nm 为测定波长。准确配制浓度为 0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg / mL的溴酸盐标准溶液，按1.2的实验方法在530nm处测量吸光度，绘制标准曲线。其线性回归方程为：Y = 0.0385X + 0.0145，标准曲线的线性相关系数为r = 0.9995，线性范围为0.0～1.0 mg /L。

2.2　酸度的影响

按实验方法分别考察了 HNO3、H2SO4、HCl、H3PO4等介质对反应的影响。实验发现，采用HCl溶液褪色效果最佳。以 6 mol /L HCl考察其用量在1.0～1.5mL时，△A大且稳定。因此本文以 6 mol /L HCl溶液 1.0 mL作为酸化条件。

2.3　酚藏花红用量的影响

实验发现, 0.1% 酚藏花红溶液的用量在0.2～0.4mL 范围内, △A大且稳定。因此本文选择添加 0.1% 酚藏花红溶液0.2mL。

2.4　反应时间和反应温度的选择

实验结果显示，在室温下褪色反应即可发生，反应时间2 min以内，△A 趋于稳定，且在24h内保持不变。本文选择在室温下反应3 min。

2.5　共存离子的影响

按实验方法，测定10μg/25mL 溴酸盐，相对误差小于±5%。可允许下列离子共存(以mg计):K+、Na+(80)；Ca2+、Mg2+、Zn2+、Al3+、Mn2+、SO42-(40)；Cu2+、Bi3+、Br-、Cl-、I-、SO32-(20)；氧化性离子MnO4-、Cr2O72-等对实验干扰较大。由于实际样品中这些离子存在的可能性比较小，因此影响可以忽略不计。

2.6　方法的精密度与检出限

选择浓度为0.01 μ g / mL的标准溶液，先经过微波炉浓缩，然后按实验方法进行11次测量，根据公式D=3S/K计算出方法检出限为0.0035mg / L，对浓度为0. 6μg /mL的BrO3-标准溶液按实验方法重复测定6次，计算其相对标准偏差为3.5%，表明方法精密度较好。

2.7　实际样品分析及回收率

采用本法对上饶市自来水及从超市购买的4种瓶装矿泉水共5个样品进行了测定， 结果见表1。在水样中添加溴酸盐标准溶液，加标后再分别用微波炉加热浓缩，将浓缩后的样品按实验方法检测，计算回收率。结果见表1。

表1　样品测定结果和回收率(n=6,μg/L)

注：ND为未检出

3　结论

本文建立一种酚藏花红分光光度法测定饮用水中溴酸根离子含量的新方法，采用微波加热方法对样品进行浓缩处理，检出限可达到0.0035mg / L，方法满足饮用水中微量溴酸盐的测定。该方法操作简单、灵敏度高、检测费用低、结果准确可靠。这一新方法的建立对控制水中溴酸盐含量具有重要意义。

参考文献：

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