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离子色谱法测定饮用水

引言消毒副产物(Disinfectionby-products,DBPs)是指用消毒剂对饮用水消毒时,消毒剂与水中含有的天然有机物反应生成的化合物。随着水处理技术的发展,对水处理中产生的各类消毒副产物

导言

消毒副产物(Disinfection by-products,DBPs)是指用消毒剂对饮用水消毒时,消毒剂与水中含有的天然有机物反响生成的化合物。跟着水处理技能的开展,对水处理中产生的各类消毒副产物的研讨也日益注重。氯气,漂白粉和臭氧在消毒进程会产生少数对人体健康晦气的副产物,如亚氯酸盐、溴酸盐和氯酸盐等[1]。其间溴酸盐是饮用水中臭氧消毒的副产物,已被世界卫生组织和美国EPA列为潜在的致癌物,乃至在含量低至1 μg/L也有致癌的作用[2]。美国环境保护署(USEPA)和世界卫生组织(WHO)在最新的饮用水法规中规则饮用水中溴酸盐的含量不得超越10 μg/L。我国最新的饮用水标准中也主张日子饮用水中溴酸盐的最高含量不答应超越10 μg/L。

卤代乙酸(haloacetic acids,HAAs)是饮用水加氯消毒时氯与水中存在的天然有机物反响生成的一类消毒副产物。一般所说的卤代乙酸包含一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸、三溴乙酸、溴氯乙酸、一氯二溴乙酸和一溴二氯乙酸等9种。在已知的加氯消毒产生的副产物中,卤代乙酸含量约占总量的13%左右,其间以二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)含量最高, 致癌危险大,其致癌危险别离是三氯甲烷的5O倍和100倍[5]。因而,对卤代乙酸的研讨引起了极大注重。美国环境保护署(USEPA)规则饮用水中不得检出二氯乙酸,三氯乙酸的含量不得超越30 μg/L,而世界卫生组织(WHO)则规则饮用水中二氯乙酸和三氯乙酸的含量别离不得超越50和100 μg/L。我国最新的饮用水标准中也主张日子饮用水中二氯乙酸和三氯乙酸的最高含量别离不答应超越50 μg/L和100 μg/L。

本文选用高容量的IonPac AS19阴离子交流色谱柱,经过优化影响别离的各种条件,建立了直接进样离子色谱剖析饮用水中5种消毒副产物(即亚氯酸盐、溴酸盐、氯酸盐、DCAA和TCAA)的剖析办法。办法选用OH-作为淋洗液,布景电导和噪音都很低,因而灵敏度高,构成搅扰的Cl-也能经过SPE小柱去除。

测验条件

仪器:ICS系列离子色谱带淋洗液产生罐体系,TCC-3000系列柱温箱。

剖析柱: IonPac AS19 + IonPac AG19,4 mm

活动相组成:

KOH梯度:0-30 min,8 mM;30-35 min,45 mM;
35.1-40 min,8 mM;流速:1 mL/min
柱温:26 ℃
检测办法:按捺型电导检测
进样量:500 μL

样品前处理

取样品,过0.22 μm微孔滤膜,待测,假如Cl浓度超越20 ppm,则过OnGuard-Ag及OnGuard-Na柱后进样测验。

结果与评论

2.1 温度影响

温度是影响离子交流别离的重要因素。因为待测物性质各异,柱温对其保存时刻的影响程度也不一致。本文调查了常温下(20-30 ℃),柱温对待测物别离度的影响。试验发现,柱温对DACC和TCAA的保存时刻影响较大,如图2、3。由图1可见,低温度(如20 ℃)时,较高浓度的Cl-会掩盖DCAA,影响DCAA测定;而高温(如30 ℃)时,NO2-色谱峰与DCAA色谱峰接近,搅扰DCAA测定。归纳考虑各种因素,今后的试验都在室温26 ℃进行。而实践此测验办法可运用温度为23 ℃-28 ℃。

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图1. 不同温度下DCAA色谱图

2.2 搅扰试验

电导检测器对错选择性检测器,可以测定在水溶液中易成为离子态的一切化合物(Pka或Pkb在0-7之间)。饮用水中一般含有高浓度的氯离子、硫酸盐和硝酸盐,而卤带乙酸和含氧卤酸盐的含量相比之下却十分低。在这种状况下,高浓度的氯离子、硫酸盐和硝酸盐可能会影响低含量离子的测定,故本文对其进行了具体研讨。

2.2.1 氯离子搅扰

我国自来水中Cl-浓度最大答应值是250 mg/L,用离子色谱测定DCAA时,高浓度的Cl-色谱峰会掩盖DCAA的色谱峰,DCAA的含量就测禁绝,乃至测不出来。本试验调查了不同浓度的Cl-存鄙人,DCAA(10 μg/L)的改变状况,发现当CCl-≤20 mg/L时,DCAA的回收率可达80%以上;当CCl-=30 mg/L,DCAA含量约下降40%。

因而,主张当Cl-的浓度大于20 mg/L时,DCAA的测定要除掉Cl-。本文还调查了On-Guard Ag柱及On-Guard Na柱对Cl-含量为250 mg/L样品的除氯作用,该柱除氯功率达99%以上,有利于实践样品的剖析。见图2。

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图2. Cl-搅扰图

2.2.2 硝酸盐和硫酸盐搅扰

TCAA色谱峰在NO3-之后、SO42-之前,高浓度的NO3-和SO42-有搅扰TCAA测定可能性。饮用水中硝酸根和硫酸根的含量一般为几个mg/L到几十mg/L。试验发现即便在高浓度的NO3-(60 mg/L)和SO42-(250 mg/L)存鄙人,TCAA(10 μg/L)回收率也达96%以上。高于此浓度测验没有进行。

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