CN103245661A

CN103245661A - 一种饮用水中溴酸盐快速检测方法

Info

Publication number: CN103245661A
Application number: CN2013101822140A
Authority: CN
Inventors: 蔡春平; 曹建贞; 王丹红; 薛芝敏
Original assignee: Inspection and Quarantine Technology Center of Fujian Entry Exit Inspection and Quarsntine Bureau
Current assignee: Inspection and Quarantine Technology Center of Fujian Entry Exit Inspection and Quarsntine Bureau
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: CN103245661B

Abstract

本发明公开了一种饮用水中溴酸盐快速检测方法，通过溴酸盐高效吸附柱（填料为焙烧层状氢氧化镁铝和强碱性离子交换纤维）来吸附大体积水样中的溴酸盐，然后用小体积的洗脱剂洗脱吸附在吸附剂上的溴酸盐，实现高倍数浓缩，浓缩后的溴酸盐在酸性条件下氧化还原性指示剂使其褪色，然后通过与比色卡A上的颜色对比定性判断水样中溴酸盐是否超标，如果超标再与比色卡B进行比较判断其大概浓度范围，实现半定量，完成水样的初筛。本发明的饮用水中溴酸盐快速检测方法能够现场完成水样中溴酸盐的检测，具有耗时短、污染少、能耗小、成本低等优点。

Description

一种饮用水中溴酸盐快速检测方法

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种饮用水中溴酸盐快速检测方法。

背景技术

饮用水消毒是控制水中致病菌、保障人类生命安全而使用的重要技术手段，目前饮用水常用的消毒方法主要有4种，即氯消毒法、氯胺消毒法、臭氧消毒法和二氧化氯消毒法。使用臭氧进行饮用水消毒可以有效地改善饮用水的气味和味道，同时具有脱色、杀死微生物、氧化Fe²⁺、Mn²⁺ 等离子的作用，因此被看作是一种很有前景的饮用水消毒技术，但是在使用臭氧消毒过程中会产生消毒副产物(DBPs)影响人体健康，消毒副产物主要为一些含氧的化合物，如过氧化氢、醛类、酮类、羧酸、酮酸、溴代化合物和无机卤素氧化物等。由于自然界水源中溴离子（Br^-）是广泛存在的，产生途径主要有海水入侵地表水和地下水含水层矿物溶解，人类活动中开采钾矿、煤矿和苏打的生产等都可能造成水中溴离子（Br^-）含量的增加，因此使用臭氧消毒时，就会有一定量的消毒副产物溴酸根产生。溴酸盐被国际肿瘤组织定义为一种2B级(具有较高致癌可能性)的人类可疑致癌物，发达国家及我国都制定了严格的限量要求（10微克/升）。

目前常用的实验室检测饮用水中溴酸盐的方法主要有分光光度法、离子色谱法、毛细管电泳法、电化学分析法等。但是这些实验室检测方法不能实现现场快速检测而且检测成本较高。通过国内外主要学术搜索引擎如：百度、谷歌等结果显示对饮用水中溴酸盐快速、低成本检测技术的研究还较少，具有实用价值的成果和产品更少。主要原理都是要求样品经过微波炉加热浓缩、过滤、显色后，用分光光度仪测定溴酸盐含量。但是加热浓缩的时间太长、能耗大，此外，需要使用分光光度仪进行检测使该方法无法成为简便、低成本且适于现场检测的方法。

因此，研究开发适用于现场检测且快速、简便、低成本的检测技术和装置，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种饮用水中溴酸盐快速检测方法，能够现场完成水样中溴酸盐的检测，具有耗时短、污染少、能耗小、成本低等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种饮用水中溴酸盐快速检测方法，是通过溴酸盐高效吸附柱来吸附大体积水样中的溴酸盐，然后用小体积的洗脱剂洗脱吸附在吸附剂上的溴酸盐，实现高倍数浓缩，浓缩后的溴酸盐在酸性条件下氧化还原性指示剂A使其褪色，然后通过与比色卡A上的颜色对比定性判断水样中溴酸盐是否超标，如果超标再与还原性指示剂B反应，然后通过比色卡B进行比较判断其大概浓度范围，实现半定量，完成水样的初筛。

所述的大体积水样为200-1000mL。

所述的溴酸盐高效吸附柱的填料为粒径为80-200目的焙烧层状氢氧化镁铝和强碱性离子交换纤维的混合物，质量比为5:1-5:5，吸附柱规格：内径为10-30mm，体积为50-100mL，筛板材质为玻璃砂芯，孔径为20-120μm。

所述的小体积的洗脱剂为1-10ml，洗脱剂为NaCl、NaOH中的一种或两种的混合物，NaCl与NaOH的质量比为0:10-10：0，NaCl浓度为1mol/L-5mol/L，NaOH浓度为0.1mol/L-1mol/L。

所述的酸性条件为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸中的一种或几种，浓度为1mol/L-6mol/L，体积为0.1mL-1mL。

所述的还原性指示剂A、B为亚甲基蓝，质量浓度为0.0125%-0.05%，体积为20μL-100μL。

所述的比色卡A、B的制作条件为：一定浓度梯度的溴酸钾标准液与一定量的酸和一定量的亚甲基蓝反应，根据反应后各个浓度的溴酸钾与颜色的对应关系制作而成。

本发明的显著优点在于：本发明的饮用水中溴酸盐快速检测方法能够现场完成水样中溴酸盐的检测，具有耗时短、污染少、能耗小、成本低等优点。

具体实施方式

实施例1

比色卡制作方法

配制溴酸根浓度为0、1、2、3、4、5mg/L的标准液。取分别取2mL0、1mg/L的溴酸跟标准液与30μL浓度为0.0125%的亚甲基蓝和0.4mL 6mol/L的盐酸反应，把反应后的溶液颜色拍成照片，然后根据拍成的照片的颜色制作比色卡A，用于定性判断溴酸根是否超标；溴酸根浓度为0、2、3、4、5mg/L的2mL标准液与40μL浓度为0.05%的亚甲基蓝和0.5mL 6mol/L盐酸反应，把反应后的溶液颜色拍成照片，然后根据拍成的照片的颜色制作比色卡B，用于半定量判断溴酸根的浓度范围。

实施例2

本发明方法对不同水样中溴酸盐回收率

从超市里买来几种常见饮用水水样，分别添加含溴酸钾标液，使溴酸根的浓度为国标中规定的限量浓度10μg/L，然后取500mL溴酸根浓度为10μg/L的水样流经吸附柱，流经时间为40min，吸附完成后用5mL洗脱剂洗脱吸在附柱上的溴酸根，洗脱液用离子色谱分析其中的溴酸根的浓度。每个样平行测3次，算出平均回收率。测得的不同水样的洗脱后溴酸根平均浓度见表1：

表1 不同饮用水样品的加标回收率(n=3)

结果显示不同水样的回收率稳定为55%左右，证明了本发明方法的稳定性，保证了检测结果的可靠性。虽然回收率不高，但是此回收率下的溴酸根的浓度已经可以满足使指示剂亚甲基蓝褪色的要求。

实施例3

饮用纯净水检测结果及添加溴酸盐检测结果比较

实验选择华润怡宝饮用纯净水、娃哈哈饮用纯净水。离子色谱检测结果显示华润怡宝饮用纯净水、娃哈哈饮用纯净水中均不含溴酸盐。

用本发明的方法来进行吸附、洗脱、褪色过程。取500mL水样流经吸附柱，吸附完成后用5mL洗脱剂洗脱吸在附柱上的溴酸根，取2mL洗脱液与30μL指示剂A和0.4mL盐酸试剂反应。

分别量取500mL去离子水、500mL华润怡宝饮用纯净水、500mL添加溴酸钾的华润怡宝饮用纯净水(溴酸根浓度为国标中规定的限量浓度10μg/L)用本发明方法完成吸附、洗脱、褪色过程。结果显示500mL去离子水、500mL华润怡宝饮用纯净水对应的褪色反应颜色相近，都不能使亚甲基蓝褪色，可见华润怡宝饮用纯净水在使用本发明方法检测时不存在干扰问题，而500mL添加溴酸钾的华润怡宝饮用纯净水对应的洗脱液能使亚甲基蓝褪色明显，褪色后颜色接近常见饮用水的颜色。

分别量取500mL去离子水、500mL娃哈哈饮用纯净水、500mL添加溴酸钾的娃哈哈饮用纯净水(溴酸根浓度为国标中规定的浓度10μg/L)用本发明方法完成吸附、洗脱、褪色过程。结果显示500mL去离子水、500mL娃哈哈饮用纯净水对应的褪色反应颜色相近，都不能使亚甲基蓝褪色，可见娃哈哈饮用纯净水在使用本发明方法检测时不存在干扰问题，而500mL添加溴酸钾的娃哈哈饮用纯净水对应的洗脱液能使亚甲基蓝褪色明显，褪色后颜色与常见饮用水的颜色相近。

实施例4

饮用矿物质水

实验选择冰露饮用矿物质水、康师傅饮用矿物质水。离子色谱检测结果显示冰露饮用矿物质水、康师傅饮用矿物质水中均不含溴酸盐。

用本发明方法进行吸附、洗脱、褪色过程，取500mL水样流经吸附柱，吸附完成后用5mL洗脱剂洗脱吸在附柱上的溴酸根，取2mL洗脱液与30μL指示剂A和0.4mL盐酸试剂反应。

分别量取500mL去离子水、500mL冰露饮用矿物质水、500mL添加溴酸钾的冰露饮用矿物质水(溴酸根浓度为国标中规定的限量浓度10μg/L)用本发明方法完成吸附、洗脱、褪色后过程。结果显示500mL去离子水、500mL冰露饮用矿物质水对应的褪色反应颜色相近，都不能使亚甲基蓝褪色，可见冰露饮用矿物质水在使用本方法进行检测时不存在干扰问题。而500mL添加溴酸钾的冰露饮用矿物质水对应的洗脱液能使亚甲基蓝褪色明显，颜色与常见饮用水颜色相近。

分别量取500mL去离子水、500mL康师傅饮用矿物质水、500mL添加溴酸钾的康师傅饮用矿物质水(溴酸根浓度为国标中规定的限量浓度10μg/L)经本发明方法完成吸附、洗脱、褪色过程。结果显示500mL去离子水、500mL康师傅饮用矿物质水对应的褪色反应颜色相近，都不能使亚甲基蓝褪色，可见康师傅饮用矿物质水在使用本发明方法进行检测时不存在干扰问题，而500mL添加溴酸钾的康师傅饮用矿物质水样对应的洗脱液能使亚甲基蓝褪色明显，颜色与常见饮用水颜色相近。

实施例5

桶装饮用水

小黑子桶装饮用水经离子色谱分析其中不含有溴酸盐。

用本发明的方法来进行吸附、洗脱、褪色过程，取500mL水样流经吸附柱，吸附完成后用5mL洗脱剂洗脱吸在附柱上的溴酸根，取2mL洗脱液与30μL指示剂A和0.4mL盐酸试剂反应。

分别量取500mL去离子水、500mL小黑子桶装饮用水、500mL添加溴酸钾的小黑子桶装饮用水(溴酸根浓度为国标中规定的限量浓度10μg/L)用本发明方法完成吸附、洗脱、褪色过程。结果显示500mL去离子水、500mL小黑子桶装饮用水对应的褪色反应颜色相近，都不能使亚甲基蓝褪色，可见小黑子桶装饮用水在使用本发明方法进行检测时不存在干扰问题。而500mL添加溴酸钾的小黑子桶装饮用水水样对应的洗脱液能使亚甲基蓝褪色明显，颜色与常见饮用水颜色相近。

实施例6

自来水

自来水经离子色谱分析不含有溴酸盐。

用本发明方法来进行吸附、洗脱、褪色过程，取500mL水样流经吸附柱，吸附完成后用5mL洗脱剂洗脱吸在附柱上的溴酸根，取2mL洗脱液与30μL指示剂A和0.4mL盐酸试剂反应。

分别量取500mL去离子水、500mL自来水、500mL添加溴酸钾的自来水(溴酸根浓度为国标中规定的限量浓度10μg/L)用本发明方法完成吸附、洗脱、褪色过程。结果显示500mL去离子水、500mL自来水对应的褪色反应颜色相近，都不能使亚甲基蓝褪色，可见自来水在使用本发明方法进行检测时不存在干扰问题。而500mL添加溴酸钾的自来水水样对应的洗脱液能使亚甲基蓝褪色明显，颜色与常见饮用水颜色相近。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种饮用水中溴酸盐快速检测方法，其特征在于：通过溴酸盐高效吸附柱来吸附大体积水样中的溴酸盐，然后用小体积的洗脱剂洗脱吸附在吸附剂上的溴酸盐，实现高倍数浓缩，浓缩后的溴酸盐在酸性条件下氧化还原性指示剂使其褪色，然后通过与比色卡A上的颜色对比定性判断水样中溴酸盐是否超标，如果超标再与比色卡B进行比较判断其大概浓度范围，实现半定量，完成水样的初筛。

2.根据权利要求1所述的饮用水中溴酸盐快速检测方法，其特征在于：所述的大体积水样为200-1000mL。

3.根据权利要求1所述的饮用水中溴酸盐快速检测方法，其特征在于：所述的溴酸盐高效吸附柱的填料为粒径为80-200目的焙烧层状氢氧化镁铝和强碱性离子交换纤维的混合物，质量比为5:1-5:5，吸附柱规格：内径为10-30mm，体积为50-100mL，筛板材质为玻璃砂芯，孔径为20-120μm。

4.根据权利要求1所述的饮用水中溴酸盐快速检测方法，其特征在于：所述的小体积的洗脱剂为1-10ml，洗脱剂为NaCl、NaOH中的一种或两种的混合物，NaCl与NaOH的质量比为0:10-10：0，NaCl浓度为1mol/L-5mol/L，NaOH浓度为0.1mol/L-1mol/L。

5.根据权利要求1所述的饮用水中溴酸盐快速检测方法，其特征在于：所述的酸性条件为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸中的一种或几种，浓度为1mol/L-6mol/L，体积为0.1mL-1mL。

6.根据权利要求1所述的饮用水中溴酸盐快速检测方法，其特征在于：所述的还原性指示剂为亚甲基蓝，质量浓度为0.0125%-0.05%，体积为20μL-100μL。

7.根据权利要求1所述的饮用水中溴酸盐快速检测方法，其特征在于：所述的比色卡A、B的制作条件为：一定浓度梯度的溴酸钾标准液与一定量的酸和一定量的亚甲基蓝反应，根据反应后各个浓度的溴酸钾与颜色的对应关系制作而成。