水中溴溶液标准物质的研制

李锋丽 孙倩芸 许爱华 邱黛君 孙 华 周宁宁

(山东省计量科学研究院，济南 250014)

1 引言

溴是常温常压下呈液体状的非金属元素，是重要的矿产资源，主要以离子形式散布在地壳水圈中。测定水中溴离子的含量可以确定溴资源的品位，并且为建立提溴方法提供基础数据，对于溴资源的回收利用具有重要意义。现代生活饮用水处理消毒工艺主要采用O3、ClO2和Cl2混合消毒方法，当水中富含溴离子时，臭氧能将其氧化成溴酸盐。毒理学研究表明，饮用水中极低的溴酸盐对人类和动物具有潜在的致癌作用，在国际上被定为2B级的潜在致癌物[1]。我国饮用水卫生标准(GB/T5750-2006)中将溴酸盐列为常规检测项目，规定其最高含量不得超过0.7 mg/L。因此，准确测定水中溴离子含量能间接控制水中溴酸盐含量，保证饮用水安全[2]。

目前, 酚红分光光度法、离子色谱法、离子选择电极法和碘量法是检测溴离子的主要方法。离子色谱法由于操作简单、灵敏度高被作为测定水中溴离子的常用方法[3-5]。水中溴离子的精准测量离不开溴溶液标准物质，其对于保证测量结果的量值准确和溯源性具有重要意义。

2 材料与方法

2.1 主要仪器与材料

离子色谱仪：Thermo公司，型号：ICS-5000+；

分析天平：Sartorius公司，型号：MC210S ；

溴化钾标准物质：GBW(E)060321，国防科技工业应用化学一级计量站；

水中溴成分分析标准物质：GBW(E)080521，中国计量科学研究院；

实验用水均为超纯水。

2.2 实验条件

离子色谱仪：电导检测器；AS11-HC色谱柱；淋洗液：30 mM(KOH)；流速：1.0 mL/min；柱温：30℃；进样量：25 μL。

3 标准物质的制备

3.1 样品预处理

将溴化钾标准物质在烘箱中于(110±10)℃下干燥6h，之后将其放入硅胶干燥器中，冷却至室温。

3.2 溴溶液标准物质的制备

在温度(20±2)℃，相对湿度(40±10)%的洁净室中，用分析天平称取2.98001 g3.1中处理好的溴化钾标准物质，置于烧杯内，加入500mL超纯水使其完全溶解后转移至2000 mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度，混匀后得到质量浓度为1000μg/mL的溴标准溶液。将100瓶20mL的玻璃安瓿瓶清洗、干燥，然后将溴标准溶液分装至瓶中，每瓶20 mL。放置在阴凉处，常温保存。

4 均匀性和稳定性检验

4.1 均匀性检验

采用方差分析法考察溴溶液标准物质的瓶内均匀性和瓶间均匀性。在标准物质分装过程的前、中、后期随机抽取11瓶样品，用超纯水稀释至10μg/mL，在2.2实验条件下测定其质量浓度。分别以顺序、随机和倒序的顺序测量各瓶样品，每瓶测量3次，以平均值作为测量结果，统计结果见表1。

表1 均匀性检验结果 μg/mL

由表1中的数据计算出瓶间方差S12、瓶内方差S22和F值。结果显示，检验统计量F

4.2 短期稳定性检验

将研制的标准物质在50℃下保存，采用离子色谱法在第1、2、3、4、5、6、7d进行50℃条件下的稳定性监测，统计结果见表2。

表2 短期稳定性检验结果 μg/mL

采用直线拟合法进行稳定性检验：以时间为自变量、标准物质的特性量值为因变量进行线性回归，通过t检验，溶液满足|b|

4.3 长期稳定性检验

在预定的稳定性周期内，从2018年04月到2019年04月,按照先密后疏的原则，用离子色谱法测定溴溶液标准物质的量值，统计结果见表3。

表3 长期稳定性检验结果 μg/mL

数据处理方法同4.2，满 足|b|

5 定值结果及不确定度评定

标准物质采用重量-容量法制备，其量值为溶液中溶质的质量和溶液的体积比，定值公式为：

(1)

其中标准溶液的质量浓度为ρ，溴化钾标准物质的质量为m,纯度为ω，相对分子量为M0，溴的相对分子量为M，配制的溶液体积为Vρ。

水中溴溶液标准物质的制备浓度为：

参照已有研究[10，11], 研制溴溶液标准物质的过程中引入的不确定度如表4所示。

表4 不确定度分量汇总

溴溶液标准物质质量浓度的相对标准不确定度按下式合成：

6结语

研制的溴溶液标准物质的质量浓度为1000μg/mL，相对扩展不确定度为Urel=1.0% (k=2),均匀性良好，12个月内量值稳定，可用于水中溴离子的检测分析。