离子色谱法分析地表水中的苦味酸

吴　斌，苏宇亮，吴　杰，徐凤州

(珠海水务集团，广东珠海　519020)

苦味酸，化学名称为2,4,6-三硝基苯酚，俗称黄色炸药，为淡黄色晶体，无气味，易溶于水、苯和乙醇。苦味酸易被皮肤吸收，刺激眼睛，长期接触会引起头晕、恶心呕吐等症状。苦味酸也广泛用作染料、医疗杀菌剂和收敛剂等[1]。苦味酸具有强氧化性，会快速降解成毒性更大的苦氨酸等产物[2]。

目前，用于检测苦味酸的方法有浮选光度法[3]、荧光光度法[4]、液液萃取-分光光度法[5]、液液萃取法-气相色谱法[6]、色质联用[7]等。其中国标方法(GB/T 5750.8—2006)采用衍生化-气相色谱法检测饮用水中的苦味酸[8]，该方法先将沸点为300 ℃的苦味酸衍生成沸点为112 ℃的氯化苦，再利用电子捕获检测器进行检测[9]。样品前处理需要用到苯、正己烷、戊烷等有毒萃取溶剂，且用于反应的次氯酸钠不稳定，衍生反应难以控制[7]。上述方法需要复杂的预处理，影响检测人员的健康，且不环保。

受硝基吸电子效应的影响，苦味酸具有强酸和强极性，在水中能够较充分地电离，在25 ℃时电离常数达到0.42。本文利用苦味酸的离子特性，选用离子色谱法对地表水中的苦味酸进行检测。样品无需前处理，检测过程简便，具有环保、安全、简单等优点。

1　试验部分

1.1　仪器与试剂

仪器：Chromeleon6.8色谱工作站，Dionex DX-120型离子色谱仪。

试剂：苦味酸(分析纯，乙醇重结晶两次)，NaOH(分析纯)，去离子水。

1.2　色谱条件

选用ASRSULTRA型阴离子抑制器(4 mm)，抑制电流为100 mA；IonPac AS23柱(4×250 mm)为分析柱，IonPacAG23柱(4×50 mm)为保护柱；样品进样量为1 mL；40 mmol/L的NaOH为淋洗液，流速为1.00 mL/min。

1.3　样品处理

由于玻璃器皿易吸附苦味酸，故采用聚丙烯容器进行水样的采集和储存。样品最好当天测定，如当天不能测定，放于4 ℃以下保存。

2　结果与讨论

2.1　分离条件的优化

根据苦味酸为有机离子的特点，本文选用新型离子色谱柱AS23柱作为分析柱，该分析柱具有疏水性弱、柱交换容量大和兼容淋洗液pH范围广的优点。与碳酸根相比，使用氢氧根作淋洗液可以降低抑制后的背景电导和基线噪声，从而降低检测限。

图1　苦味酸(1.0 mg/L)的标准离子色谱图

2.2　标准曲线和检测限

称取0.100 0 g苦味酸，用去离子水溶解后，定容于1 000 mL的棕色容量瓶中，摇匀得到100 mg/L的标准储备液，储存于冰箱黑暗处。

利用储备液配制苦味酸标准系列：取6个25 mL的具塞比色管，分别加入苦味酸标准储备液25、50、125、250、500、1 250 μL。加去离子水至刻度，得到苦味酸标准系列浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/L。然后进样测定，对色谱峰面积进行定量，得到该检测方法的线性回归方程、相关系数及检测限(以信噪比=3计算)等参数，如表1所示。《地表水质量标准》(GB 3838—2002)中规定苦味酸的限值为0.5 mg/L，因此本方法符合国标检测的要求。

表1　苦味酸的标准曲线和检测限

2.3　实际水样检测、精密度和加标回收率

以珠海市水库水为实际水样，用0.4 mg/L的苦味酸进行加标回收分析，如图2所示。测定该方法的精密度和加标回收率(重复7次)，结果如表2所示，表明该方法具有良好的精密度和实际水样加标回收率。对珠海市多个水库的水样进行检测，均未检出苦味酸。

图2　苦味酸(0.4 mg/L)地表水水样加标色谱图

实际水样测出值/(mg·L-1)加标量/(mg·L⁃1)检出值/(mg·L⁃1)回收率相对标准偏差未检出04040631016%236%

3　结论

采用离子色谱法对饮用水源水中的苦味酸进行监测分析，水样无需前处理，不用苯、正己烷等有毒溶剂，有利于检测人员的身体健康，具有环保、安全、简单等优点。方法检测限为0.04 mg/L，加标回收率为101.6%，相对标准偏差为2.36%(n=7)。该方法符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的要求。

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