瓶装矿泉水中溴酸盐含量的测定.PPT

1、瓶装矿泉水中溴酸盐含量的测定,小组成员：丁银山 段如晓 高佳 郭璟 高彬 冯俊达 洪淑梅 胡奇晶 戴骏潇（组长）,溴酸盐在矿泉水中的形成 臭氧是常用的矿泉水生产过程中的消毒剂，在矿泉水中的天然的溴化物和后期臭氧的处理消毒过程导致了公共卫生风险。臭氧的处理消毒过程是帮助保证瓶装矿泉水产品的安全和质量的有效方法。臭氧消毒处理往往比氯化消毒被厂家在生产中更广泛采用。因为它处理后的水没有余味和异味，颜色也更清澈。氯化做为消毒处理的主要方法被广泛的应用于一般的中国的市政供水系统。 溴化物是瓶装矿泉水一个正常组成成分。 根据矿泉水的水源不同，其中溴化物的含量不一。当溴化物离子和臭氧一起时，在一定条件下，起

2、化学反应形成溴酸盐。水中溴化物与臭氧反应时先形成次溴酸/次溴酸盐(HBrO/BrO-)，然后经进一步的氧化后形成溴酸盐。溴酸盐在矿泉水中的含量决定于水源的溴化物含量，与臭氧的接触并起化学反应的时间和各种各样的水质状态，包括酸碱度、有机含量、水硬度和碱性大小。,溴酸盐对人体的危害,目前没有实际的令人信服的直接证据证明长期摄入瓶装矿泉水的溴酸盐会对人们的身体有什么影响。尽管这样，在动物上的研究结果表明：在实验鼠的饮用水中加入溴酸钾成分会加大癌变的机会，同时也会增加非癌肾脏细胞肿瘤、甲状腺和腹膜间皮瘤。溴酸盐在细菌诱变性测试的结果非常明显，在迄今为止的实验中，其导致细胞内染色体断裂作用和对活体内DN

3、A损伤得到了很充分的证明。 因为其在动物体的实验结果，溴酸盐在一般意义被认为是一种可能致癌物，尽管迄今我们在人体上还没有确凿证据。一般认为，长期摄入溴酸盐可能会增加个体的癌症的风险。 育龄妇女，幼儿、怀孕妇女， 免疫功能低下者和年迈的个人应尽量避免。,国际上关于溴酸盐含量的规定,据研究表明当人们终身饮用含溴酸盐为5.0g/L或0.5g/L的饮用水时，其致癌危险度分别为10-4和10-5。许多国家在制定水质标准时已开始关注消毒副产物溴酸盐，美国环保局饮水标准中规定溴酸盐的最高允许浓度为10g/L，期望值是不检出；2004年世界卫生组织将中溴酸盐限值从25g/L修订为10g/L。目前我国市场上销售

4、的瓶装矿泉水均采用臭氧消毒方式，瓶装矿泉水中溴酸盐的含量及其对人体健康的影响就越来越受到人们的关注。,瓶装矿泉水中溴酸盐含量的几种检测方法,一、离子色谱法,1材料与方法 工作原理 水样中待测阴离子随碳酸钠- 碳酸氢钠淋洗液进入离子交换柱(由预柱和分离柱组成) ,根据分离柱对各阴离子的不同亲和力进行分离,已分离的阴离子流经抑制器系统转换成其相应的具有高电导的强酸,淋洗液被转变成弱电导的碳酸,再经过CO2 抑制器将背景转变为水。由电导检测器测量各阴离子组分的电导率,以相对保留时间和峰高或面积定性和定量。 仪器与试剂 Metrohm A Supp 5 250 +A Supp 1 Guard分离柱;M

5、etrohm861 + 838超滤自动进样器(超滤膜0115m) ;真空抽滤泵及容器;Millipore型超纯水系统。KBrO3 (工作基准试剂) 。饮用水购自当地超市,所用试剂均用电阻率为1812M 的超纯水配制。 标准溶液 配制1 000 mg/L 的BrO3- 标准储备液,在4条件下避光保存。 色谱条件 淋洗液: 312 mmol/L 碳酸钠- 110 mmol/L 碳酸氢钠,并经0122m 水相过滤膜真空抽滤; 抑制器所需的再生液:100 mmol /L H2 SO4 ;流速: 017 mL/min;进样体积: 100L。,2结果与讨论 色谱柱的选择选用Metrohm A Supp 5

6、 250分离柱和A Supp 1 Guard预柱组合。分离效果较好。 淋洗液的选择选择中等强度的Na2CO3 /NaHCO3 缓冲溶液为淋洗液,洗脱能力较强,可同时分离一价或多价阴离子,被抑制为弱电导的碳酸,再经CO2 抑制器转变为水,以降低背景电导以提高检测灵敏度。 淋洗液流速的选择分析低浓度样品,淋洗液流速慢,检测灵敏度高,分离效果好,但所需时间较长;淋洗液流速快,所需时间短,但检测灵敏度有一定程度的降低,分离效果不好,所以,本次实验选用的淋洗液流速为017 ml/min,低浓度下各个离子分离良好。 工作曲线及线性关系 配制了5个浓度的溴酸盐标准溶液,以峰面积对质量浓度作图,得到工作曲线。

7、在选定的范围内具有良好的线性关系。线性方程: Y = 010192X -01035, r = 019999。 方法的精密度 配制了5、40、80g/L 3个浓度的溴酸盐标准溶液,分别平行进样6次。3个浓度的溴酸盐RSD分别为018%、110%、018% ,本法重现性好。,本法采用以碳酸钠- 碳酸氢钠为淋洗液的离子色谱法，直接进样分析饮用水中的痕量溴酸盐含量，具有操作简单、快速、灵敏度高、重现性好等优点，可适用于饮用水中痕量溴酸盐的检测分析。,二、品红反应光度法,1、原理 在盐酸介质中, 溴酸盐被偏重亚硫酸盐(metabisulfite) 还原成溴, 溴与还原型品红反应, 生成红色的溴异戊酰脲化

8、合物, 于波长530nm 处比色定量, 检出限高达1LgL , 测定5LgL溴酸盐(n= 10) , RSD 为6%。水中常见的SO42- 、NO3- 、Br- 及Cl- 不干扰, 而Ca2+ 、Mg2+ 、Zn2+ 、Cu2+阳离子有干扰, 但可预先用强酸性阳离子交换树脂除去, 因而方法具有很好的选择性。,2、试剂显色剂: 100mg碱性品红于100mL容量瓶中,加水溶解至刻度。然后取10mL，加015mL6moLL HCl、200mg 偏重亚硫酸钠, 用水定容至100mL, 放置过夜, 使醌型结构的品红(橙红色) 褪为无色(此时在波长540nm 处测得偏重亚硫酸钠品红的摩尔系数为34)。该

9、溶液在室温下放置稳定1个月。柠檬酸盐缓冲液:44184g 柠檬酸和11128g NaOH, 加水溶解至500mL。然后取4514mL与5416mL 1molLL HCl 混合(pH=3.14)。Dowex 50 阳离子交换树脂柱(3015mm) ,饱和氯化钠溶液,3、测定方法先将Dowex 50 阳离子交换树脂柱(3015mm)用饱和氯化钠溶液处理转化成Na+ 型, 再用去离子水洗。将待测水样过柱, 弃去初溶液3mL后,再取25mL试样, 加115mL 0.1molL HCl、1.25mL 柠檬酸盐缓冲液及012mL 显色剂(此时pH=3) , 室温(20)下放30min后, 移入40mm比色

10、杯内, 以空气作参比, 波长530nm处测量吸光度。同时做试剂空白及制备标准曲线。操作时可省略过柱步骤。本标准曲线在0 20LgL范围呈直线关系。,三、分解溴酸盐,饮用天然矿泉水的常规生产工艺包括泵压，加臭氧杀菌，贮运，二次加臭氧和最后装瓶等步骤。在天然原水中除了存在许多有机和无机物外，同时也存在ppb量级的bromides。在第一次加臭氧时，溴化物(bromides)与臭氧反应转化成溴酸盐bromate (BrO3-),含量一般可达1020 ppb量级, 在二次加臭氧后装瓶留在水中。装瓶前第二次加臭氧 (含量大约100 ppb 量级) 是为了保证瓶装水中有一定臭氧残留，可同时对水和瓶盖消毒，

11、这在装瓶工序中非常关键。现有紫外光技术中，采用低压，中压或高压汞灯紫外光虽然可适度分解溴酸盐，但其同时更强烈地把装瓶前预留的臭氧也分解了，因为臭氧在紫外波长230-270 nm分解最厉害，而溴酸盐则在200-250 nm有适度分解。考察溴酸盐和臭氧的吸收光谱，发现最合适的紫外波长应界于200-230 nm，既保证充分分解溴酸盐同时又不影响预留臭氧。本公司生产的新型紫外光源其波长正界于200-230 nm，测试结果表明去除器可选择性地高效分解天然矿泉水中溴酸盐，同时又不影响预留臭氧，且溴酸盐分解产物也不会相互反应重新生成溴酸盐。,综上所述，瓶装矿泉水中微量的溴酸盐对人体健康有潜在的危害性，因此检

12、测溴酸盐具有重要意义。检测方法多种多样，因根据溴酸盐含量及实验条件选择最好的实验方法。,参考文献 1 曾力离子色谱法测定饮用水中无机消毒副产物 J 分析测试学报, 2004 23 (2) : 801 2 Kurokawa Y,Maekawa A, TakahasahiM1Toxicity and carcinogenicityof potassium bromate - a new renal carcinogen J 1Environ HealthPerspect, 1990, 87: 3091 3 R Michalski1 Inorganic oxyhalide by - p roducts in drinking water andion chromatographic determination methods J 1Polish J Environ Stud2ies, 2005, 24 (3) : 2581 4 魏建荣,王振刚1 饮水中消毒副产物研究进展 J 1 卫生研究,2004, 33 (1) : 1161(收稿日期: 2005 - 08 - 30)54 中国卫生检验杂志2006年1月第16卷第1期Chinese Journal of Health Laboratory Technology, Jan 2006; Vol 16No 1,