高氯酸盐是一类有毒的无机化合物[1],作为氧化添加剂广泛应用于火箭固体推进剂、军工、烟火和火柴生产中,作为一种实验用化学药品也被大量使用[2]。高氯酸对水、土壤、生物及食品可造成污染[2, 3],对食品安全和人体健康构成巨大威胁[4]。高氯酸盐能被甲状腺吸收,减少甲状腺对碘的吸收,干扰甲状腺激素的正常分泌,进而扰乱人体新陈代谢,危害人类尤其是孕妇和婴儿的健康[5]。高氯酸盐的高暴露还会导致甲状腺癌的生成[5]。因此对高氯酸盐的研究引起了环境学家和卫生学家的极大重视。
离子色谱分析技术在检测高氯酸盐时具有灵敏度高、检测快等优势[6]。其中离子色谱-质谱联用和固相萃取-离子色谱联用的方法可用于环境中低含量高氯酸根的检测[7];离子色谱结合电导检测能够测定饮用水和废水中高氯酸根的含量[8]。由于工业污染和残留,葡萄酒中可能会含有高氯酸盐,必须严格限制其含量以保证饮用者的安全。葡萄酒中高氯酸根离子的检测也受到重视。葡萄酒样品具有基质复杂、干扰物质较多等特点,本文使用瑞士万通离子色谱仪对葡萄酒样品中的高氯酸盐检测进行了探索和研究。
Metrohm IC 930型离子色谱仪、MagIC Net 3.0离子色谱工作站、863 Compact IC自动进样器、超微填充嵌体抑制器、二氧化碳抑制器、Metrosep A Supp5阴离子分析柱(150 mm×4.0 mm,5 μm)和Metrosep A Supp4/5保护柱(5.0 mm×4.0 mm,5 μm)(瑞士万通公司); Cleanert IC-RP前处理小柱(溶剂2.5 mL)(天津博纳艾杰尔科技有限公司)。
高氯酸盐标准品(1 000 mg/L)、丙酮(色谱纯)、碳酸钠与碳酸氢钠(色谱纯)(德国Merck公司);其他试剂均为国产分析纯。
分别取4种葡萄酒样品各10 mL,用超纯水稀释4倍,经0.22 μm水相滤膜过滤后用Cleanert IC-RP柱净化,弃去前6 mL滤液,收集之后的滤液用于测试。
色谱柱:Metrosep A Supp5阴离子分析柱;柱温:40 ℃;流动相:1.0 mmol/L碳酸钠水溶液-丙酮(85∶15,v/v);流速:0.8 mL/min。
葡萄酒中的基质比较复杂,对高氯酸盐的测定有一定的影响,实验条件优化的重点和难点是基质杂质峰与高氯酸盐色谱峰的分离。因为葡萄酒中含有一定量的有机物杂质,为了提高杂质峰与高氯酸盐峰的分离度,尝试在流动相中加入一定比例的乙腈或丙酮。试验结果表明,在流动相中加入15%(体积分数)的丙酮并且色谱柱柱温为40 ℃时,能够达到较好的分离效果。
使用优化的条件检测葡萄酒样品中的高氯酸盐,空白样品与加标样品的离子色谱图见图 1,可以看出目标化合物物高氯酸盐和其他杂质能够得到较好地分离。
配制浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、10.0 mg/L的高氯酸盐系列标准溶液,在1.3节条件下进行检测。以峰面积Y和质量浓度X(单位为mg/L)进行线性回归,回归方程为Y=0.005 4X+0.018 5,相关系数(r)为0.999 8。
配制低质量浓度的高氯酸盐标准溶液(0.1 mg/L),连续重复进样7次,计算7次测定的标准偏差(δ),计算葡萄酒样品中的高氯酸盐检出限(3.143δ)为0.1 mg/L。
在葡萄酒空白样品中分别加入0.1、0.15和0.2 mg/L 3个水平的高氯酸盐标准溶液,按照本文所述方法进行样品前处理,之后进行离子色谱分析,每个水平平行测定3次,结果见表 1。高氯酸盐的回收率为90.0%(加标水平0.1 mg/L)、86.7%(加标水平0.15 mg/L)和97.5%(加标水平0.2 mg/L),相对标准偏差不大于2.6%(n=3)。
采用上述方法对4组葡萄酒样品进行测定,4组样品分别平行测定3次,均未检出高氯酸根离子。
本文采用离子色谱法测定葡萄酒中高氯酸根离子的含量,稀释后的样品过滤后用Cleanert IC-RP柱净化,然后直接检测,前处理方法简便快捷。在分析过程中,碳酸盐体系中加入15%(体积分数)的丙酮作为淋洗液,能够使高氯酸盐和基体杂质很好地分离,并且能够洗脱样品中的有机物残留。该方法测定结果稳定、灵敏度高,能够满足测定需求,但是检测时间较长,今后需要进一步探索和改进。
2016,
Vol. 34 Issue (10): 989-991
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2016,
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