离子色谱法测定饮用天然矿泉水中的溴酸盐
胡如荣 王立军
随着经济的高速发展，人们对中高端包装饮用水尤其对饮用天然水、饮用天然矿泉水的市场需求也日益凸显，而臭氧消毒因其副产物的危害明显低于其他含氯消毒剂且成本低的特点在矿泉水生产企业得到广泛运用。溴化物是天然水体中存在的一种物质，极易在臭氧的作用下氧化成溴酸盐，被国际癌症研究机构认定为2B级的潜在致癌物。我国食品安全国家标准《饮用天然矿泉水》GB 8537-2018规定，矿泉水中溴酸盐限量≤10ppb。因此，建立一种高效、便捷、快速地检测矿泉水中溴酸盐含量的方法就尤为重要。
一、材料和设备
1.原材料及主要试剂。9批饮用天然矿泉水：光泽县新华都超市，每个批次均来自不同的生存厂家;溴酸盐标准溶液（1.0μg/mL）：北京中科质检生物科技有限公司;实验用水：实验室自制超纯水。
2.主要实验设备。戴安离子色谱仪（型号ICS-900）：检测稳定器，型号DS5;阴离子抑制器，型号AERS500（4mm）;自动进样器，型号AS-DV;色谱数据处理软件，版本Chromeleon7.0。超纯水机：型号AXLP1810，重庆阿修罗科技发展有限公司。无菌滤膜：规格φ0.45um，广东环凯微生物科技有限公司。
二、实验和方法
1.色谱参数。色谱柱：阴离子分析柱，φ4mm×250mm，型号Thermo AS23;抑制器电流：30mA;进样流速：1mL/min;进样瓶：容量为5mL;流动相：浓度为4.5mmol/L的碳酸钠、0.8mmol/L的碳酸氢钠淋洗液。
2.样品预处理。水样经0.45um无菌滤膜过滤后上机分析。
3.标准曲线的绘制。分别取0.5mL、1.0mL、2.5mL、5mL的溴酸盐标准溶液，用超纯水定容到100mL的容量瓶中，配制成5μg/L、10μg/L、25μg/L、50μg/L等不同浓度下的标准液。采用设定的色谱条件，绘制标准曲线回归方程。
三、结果与讨论
1.线性关系、检出限和定量限实验。按要求制备 5μg/L、10μg/L、25μg/L、50μg/L的浓度标准液，在设定的色谱条件下，绘制回归线性方程（溴酸盐（BrO3-） /浓度与峰面积），详见图1，并计算方程相关系数、检出限和定量线。拟回归方程显示，溴酸盐在5-20μg/L范围内线性相关性良好，检出限为3μg/L，定量限为5μg/L。该测试方法灵敏度高，可以满足饮用天然矿泉水中溴酸盐含量的分析，具有可行性。
2.精密度实验。取25μg/L的溴酸盐标准溶液，按照设定的色谱参数进行6次重复性实验，汇总溴酸盐色谱图峰面积。根据峰面积计算相对标准偏差，得到6次重复性实验的RSD值为0.52%，说明仪器精密度良好。
3.重复性实验。将饮用天然矿泉水（编号-1）样品预先进行0.45um过滤处理，制备6份平行样，在设定的色谱参数下上机测定溴酸盐含量。分析得到相对标准偏差（RSD）为0.94%，说明该方法重复性好。
4.稳定性实验。将饮用天然矿泉水（编号-1）样品预先进行0.45um滤膜过滤，按设定的色谱条件，分别于0h、4h、8h、12h、16h、20h、24h上机测定溴酸盐色谱峰面积，计算溴酸盐RSD值为1.84%，说明在24h内同一样品测试温度稳定，但在实验过程中发现基线噪声偏大，这是由碳酸氢根体系造成的。
5.回收率实验。使用溴酸盐标准溶液配制浓度分别为10μg/L、20μg/L、40μg/L的待测样，先进行0.45um过滤处理，再按照设定的色谱参数，对每个浓度均进行3次平行试验，计算不同浓度下的平均回收率及其RSD值（见表1），以评价该方法的准确性。结果显示，该方法的平均回收率是91.4%-96.75%，相对标准偏差RSD值是1.13%-2.45%，方法准確度可以满足溴酸盐的分析测定。
6.实际试样测定。将从光泽县新华都超市购买的9个品牌的饮用天然矿泉水先进行0.45um过滤处理，再按照设定的色谱条件上机测定，结果见表2。从表2中可知，9个品牌的饮用天然矿泉水样品均符合国家标准GB8537-2018《饮用天然矿泉水》中溴酸盐限量≤10μg/L的要求。
四、总结与建议
本文对色谱方法的检测限、定量限、精密度、重复性、稳定性和回收率分别进行实验分析，结果显示，该方法具有操作简单、分析速度快、灵敏度和准确度高的特点，适用于矿泉水大批连续进样分析。同时在稳定性实验过程中也发现，碳酸氢根体系噪声偏大，后续可将其优化为氢氧根体系，使系统的稳定性更佳。
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