ICP-MS 法测定生活饮用水中的三价铬和六价铬

摘要：本文建立了使用岛津高效液相色谱 LC-20Ai 和电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030 联用分离测定生活饮用水 中三价铬 (Cr Ⅲ ) 和六价铬 (Cr Ⅵ ) 的方法。该方法测定三价铬和六价铬的检出限分别为 0 可满足生活饮用水中不同形态铬含量的同时分析需求。

铬是人体必需的一种微量元素，但其对人体的效用与其存在的价态有关。三价的铬是对人体有益的元素，而六 价铬是有毒的，并且六价铬易被人体吸收且在体内蓄积从而引起口角糜烂、呕吐、腹泻、腹痛等，严重可致 癌或者致突变，国际癌症研究中心明确六价铬化合物为人类致癌物。生活饮用水中的铬元素含量及其存在形态对人 体健康起着至关重要的作用，我国生活饮用水卫生标准的毒理指标和地表水环境质量标准中规定水中的六价铬含量 不得超过 0 潜在危害，同时分离和测定三价铬和六价铬的含量，可有效地为生活饮用水的风险评估和控制提供依据。 .05 mg/L。三价铬和六价铬在一定的条件下可用互相转化，单纯测定水质中总铬的含量不能准确评估其 本文使用络合剂 EDTA 将不同形态的铬络合之后，使用岛津高效液相色谱 LC-20Ai 和电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030 联用建立起分离准确定量分析三价铬和六价铬的方法。

实验仪器：

1.1 仪器 岛津 LC-20Ai 高效液相色谱仪，岛津 ICPMS-2030 电感耦合等离子体质谱仪 

1.2 实验器皿及试剂 实验所用器皿分别为塑料或玻璃材质，使用硝酸溶液（1+1）浸泡 24 小时后，用去离子水冲洗，干燥备用； 实验所用乙二胺四乙酸钾、四丁基氢氧化铵为优级纯试剂，甲醇为 HPLC 级别，实验用水为超纯去离子水。 

1.3 样品前处理 生活饮用水样采集后立即用 0.45 µm 滤膜过滤，弃去初始的滤液 50 mL，用少量滤液清洗采样瓶并收集所需 体积的滤液于采样瓶中。准确量取 5 mL 混合均匀的水样于带盖消解管中，加入 5 mL 流动相溶液，拧紧消解管盖 摇匀后置于烘箱中 50℃静置一小时。取出冷却至室温后待测

结果与讨论：

2.1 标准曲线溶液配制  以三价铬和六价铬的单价态溶液标准物质为对照品，配制介质为 2 mM 乙二胺四乙酸钾 , 1 mM 四丁基氢氧化铵 ,  pH 7 级稀释的过程中，每一级中间液配制完成后将溶液置于烘箱中 50℃静置一小时。取出冷却至室温后往低浓度稀释。

2.3 形态铬色谱图 选用 PEEK column InertSustain C18 色谱柱，在 2 mM 乙二胺四乙酸钾 , 1 mM 四丁基氢氧化铵 , pH 7.1, 5% 甲醇体系下，采用等度洗脱的方式进行三价铬和六价铬的分离，8 min 以内，三价铬和六价铬即可达到分离， 其保留时间分别为三价铬 4.57 min 和六价铬 6.61 min。图 3 为所选色谱体系下，以 ICPMS-2030 作为检测器、进 样量 50 µL 时部分样品的 2 种铬形态色谱分离图。

结论：

本文将高灵敏度的 ICPMS-2030 与岛津高效液相色谱 LC-20Ai 联用，利用 EDTA 与目标离子络合后反相色谱分 离的机理，建立了快速测定生活饮用水中的三价铬和六价铬的分析方法。将所建立方法应用于环境水样中的铬形态 分析，分析结果线性相关系数良好，r>0.9999，加标回收率良好，方法准确、可靠。该方法不仅可以同时分析不同 形态的铬，并且具有灵敏度高，检出限低，易于操作的特点，为生活饮用水样品中的铬形态分析测定提供了有用的 参考。