珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司

簡介

隨著環(huán)境中污染物受關注度的提高，人們不僅局限于對金屬總量的分析，越來越關注金屬元素的存在形態(tài)。許多元素可以以各種形態(tài)存在，有些是不同的價態(tài)，有些是與各種有機化合物或其他元素結合在一起。元素的毒性和對環(huán)境的影響因存在形態(tài)的不同而異。

近年來，鉻元素形態(tài)受關注度較高。鉻可以以兩種形態(tài)存在，三價（Cr3）和六價（Cr6）。三價鉻是一種必須的營養(yǎng)成分，而六價鉻卻是有毒的[1]。因此，了解環(huán)境系統(tǒng)和消費品中六價鉻的含量比了解總鉻含量更為重要，特別是飲用水。

我國生活飲用水衛(wèi)生標準《GB5749-2006》對六價鉻做了嚴格限量，要求濃度小于50μg/L。目前，歐盟玩具安全指令（2009/48/EC）中關于六價鉻遷移量的要求是基于2008年荷蘭國家公共衛(wèi)生及環(huán)境研究院（RIVM）0.0053μg/kg的報告數(shù)據(jù)。然而，美國加州環(huán)境健康危害評估環(huán)保辦公室(OEHHA)基于美國國家毒理學的最 新發(fā)現(xiàn)，于2010年12月提議飲用水中的六價鉻含量不得超過0.02μg/L。

本研究在前期工作的基礎上[2-4]，開發(fā)了一種利用LC-ICP-MS測定飲用水中六價鉻和三價鉻的方法，旨在提供一個簡單快速、滿足低含量六價鉻要求的檢測方法。

實驗部分

儀器條件

所有分析均在PerkinElmerFlexarUPLC液相色譜和NexIONTM350DICP-MS上進行。儀器參數(shù)見表1和表2。

表2、NexION 340D ICP-MS參數(shù)

試劑和樣品

六價鉻標準溶液（1000ppm，GSB04-1723-2004(b)）和三價鉻標準溶液（1000ppm，GSB04-1723-2004(e)）購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心，硝酸和氨水均購自日本多摩（Tama），實驗用水（18.2MΩ*cm）通過Milli-Q超純水系統(tǒng)（Millipore公司）制得。

瓶裝水購自本地超市，取5mL樣品加入0.1mL鉻形態(tài)前處理劑，搖勻后即可上機測定，簡單方便。以流動相配制一系列三價鉻和六價鉻混合標準溶液，同上加入鉻形態(tài)前處理劑處理。

結果與討論

圖1為0.2μg/L三價鉻和六價鉻混標色譜分離圖。六價鉻出峰在前，三價鉻在后，避免高含量三價鉻對六價鉻拖尾影響。如圖所示，兩種形態(tài)峰形好，在5分鐘內實現(xiàn)了很好的分離，分析時間短。通過三倍信噪比計算得到六價鉻的檢出限為0.0044μg/L，三價鉻的檢出限為0.0092μg/L，滿足低含量鉻形態(tài)分析的需求，且在更大進樣量的情況下可獲得更低的檢出限。

圖1 三價鉻和六價鉻混標色譜分離圖（0.2μg/L）

在上述儀器工作條件下，以峰面積對標樣濃度作圖，在0.1-1.0μg/L范圍內線性關系良好，標準曲線線性相關系數(shù)R2均大于0.999，如圖2所示。穩(wěn)定性方面，通過對0.5μg/L的三價鉻和六價鉻標準溶液，連續(xù)七針進樣，其保留時間精密度均小于0.5%，說明具有很好的穩(wěn)定性。

圖2 三價鉻和六價鉻標準曲線

對瓶裝飲用水樣品進行分析，得到結果匯總見表3?？梢娖垦b飲用水中六價鉻均遠低于標準限量值。對2號樣品水加標0.1μg/L，六價鉻回收率達到99.1%，三價鉻回收率92.7%.，滿足日常檢測要求。

表3 瓶裝飲用水六價鉻測定結果

*ND:低于檢出限

總結

本研究表明，使用PerkinElmer Flexar UPLC液相色譜和NexIonTM 350D ICP-MS聯(lián)用，可以在5min內快速分離六價鉻和三價鉻。由于六價鉻出峰在前，避免了因三價鉻濃度高造成拖尾，對六價鉻測定造成的影響。相對于傳統(tǒng)的方法采用EDTA對三價鉻進行絡合，需加熱60℃以上并保持至少1小時，本法只需加入六價鉻前處理試劑搖勻即可上機測定，簡單方便，適合大批量樣品測定，為實驗操作人員節(jié)省了大量寶貴的時間。

參考文獻

1，容慶新、陳淑群，《分析化學》，中山大學出版社，1997

2, Ruth E. Wolf*Jean M. Morrison and Martin B Goldhaber，Simultaneous determination of Cr(III) and Cr(VI) using reversed-phased ion-pairing liquid chromatography with dynamic reaction cell inductivelycoupled plasma mass spectrometryw, Journal of Analytical Atomic Spectrometry,2007 ,22,1051–1060

3, Kenneth Neubauer, Wilhad Reuter Pamela Perrone,Chromium Speciation in Water By HPLC/ICP-MS,Perkinelmer application note.

4, 許權輝、沈飛翔、朱敏，測定玩具中的痕量可遷移六價鉻,Perkinelmer application note.