生活饮用水及其水源水中碘含量检测课件.ppt

生活饮用水及其水源水中生活饮用水及其水源水中 碘的检测碘的检测 国家碘缺乏病实验室国家碘缺乏病实验室 2012.07 2012.07 水碘的测定水碘的测定 水中碘的形态：水中碘的形态：I I - - 、、 IO IO 3 3 - - ；（；（I I 2 2 、、IOIO 4 4 - - ）？）？ n n 直接测定碘；直接测定碘； n n 碘离子对硫酸高铈与亚砷酸的催化作用；碘离子对硫酸高铈与亚砷酸的催化作用； n n 碘的氧化还原反应，生成碘的氧化还原反应，生成I I 2 2 ，用淀粉显色定，用淀粉显色定 量，或者用硫代硫酸钠滴定；量，或者用硫代硫酸钠滴定； 目前水碘常用检测方法目前水碘常用检测方法 1. GBT 5750.5-2006 1. GBT 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法生活饮用水标准检验方法 1.1 1.1 硫酸铈分光光度法（硫酸铈分光光度法（0-100-10、、0-100 0-100 g/Lg/L）） 1.2 1.2 高浓度碘化物比色法（高浓度碘化物比色法（0.05-1.00 mg/L0.05-1.00 mg/L) ) 1.3 1.3 高浓度碘化物容量法高浓度碘化物容量法(0.025-0.50 mg/L)(0.025-0.50 mg/L) 1.4 1.4 气相色谱法（气相色谱法（0-100-10、、0-100 0-100 g/Lg/L）） 2. 2.水碘快速定量检测试剂盒法水碘快速定量检测试剂盒法 （（0-100-10、、10-80 10-80 g/Lg/L）） 3.3.电感耦合等离子体质谱法（电感耦合等离子体质谱法（ICP-MSICP-MS）） 4. NRL4. NRL研制的方法研制的方法 （（0-100-10、、0-1000-100、、100-600 100-600 g/Lg/L）） 1.1 1.1 硫酸铈催化分光光度法硫酸铈催化分光光度法（（0-10ug/L0-10ug/L、、0-0- 100ug/L100ug/L）） 碘离子催化硫酸高铈与亚砷酸发生氧化还 原反应。

反应一定时间之后，用亚铁离子还原 剩余的高铈离子以终止砷铈的氧化还原反应 氧化产生的铁离子与硫氰酸钾反应生成红色络 合物，比色定量，间接测定碘化物的含量 n n 取样量大，分析步骤繁琐；取样量大，分析步骤繁琐； n n 而且标准曲线相关系数不理想；而且标准曲线相关系数不理想； n n 需要需要2020℃℃水浴；水浴； n n 0-10ug/L0-10ug/L去干扰方面存在明显缺陷去干扰方面存在明显缺陷 1.2 1.2 高浓度碘化物比色法（高浓度碘化物比色法（5 50-1000ug/L0-1000ug/L）） 在酸化的水样中加入过量溴水，碘化物被氧在酸化的水样中加入过量溴水，碘化物被氧 化为碘酸盐用甲酸钠除去过量的溴，剩余的甲化为碘酸盐用甲酸钠除去过量的溴，剩余的甲 酸钠在酸性溶液中加热成为甲酸挥发逸出，冷却酸钠在酸性溶液中加热成为甲酸挥发逸出，冷却 后加入碘化钾析出碘加入淀粉生成蓝紫色复合后加入碘化钾析出碘加入淀粉生成蓝紫色复合 物，比色定量物，比色定量 n n 检测限为检测限为50 50 ugug/L/L；实际应用中水碘低于；实际应用中水碘低于100 100 ugug/L/L的样品几乎不能显色，不适合低水碘的样品几乎不能显色，不适合低水碘 地区的检测。

地区的检测 n n 需经两次沸水浴加热，操作不便；需经两次沸水浴加热，操作不便； n n 溴水强刺激、易挥发、不易保存；溴水强刺激、易挥发、不易保存； 1.3 1.3 高浓度碘化物容量法（高浓度碘化物容量法（2525-500ug/L-500ug/L）） 在碱性条件下，高锰酸钾将碘化物氧化为碘在碱性条件下，高锰酸钾将碘化物氧化为碘 酸盐，酸盐，1mol1mol的碘酸根在酸性条件下与过量碘化钾的碘酸根在酸性条件下与过量碘化钾 作用，生成作用，生成3molI3molI2 2以 以N-N-氯代十六烷基吡啶为指示氯代十六烷基吡啶为指示 剂，用硫代硫酸钠滴定剂，用硫代硫酸钠滴定 n n 检测限检测限25ug/L25ug/L，低水碘地区不适用；，低水碘地区不适用； n n 终点指示剂终点指示剂N-N-氯代十六烷基吡啶的显色受温度影氯代十六烷基吡啶的显色受温度影 响显著，需将被滴定样品温度降至响显著，需将被滴定样品温度降至1717℃℃，对水浴，对水浴 要求高 1.4 1.4 气相色谱法（气相色谱法（0-10ug/L0-10ug/L、、10-100ug/L10-100ug/L）） 在酸性条件下，水样中的碘化物和重铬酸钾在酸性条件下，水样中的碘化物和重铬酸钾 发生氧化还原反应析出碘，它与丁酮反应生成发生氧化还原反应析出碘，它与丁酮反应生成3-3- 碘丁酮碘丁酮-2-2，用气相色谱法电子捕获检测器进行定，用气相色谱法电子捕获检测器进行定 量测定。

量测定 n n 有机溶剂的萃取净化等操作；有机溶剂的萃取净化等操作； n n 气相色谱仪在地方病相关检测实验室尚不普及气相色谱仪在地方病相关检测实验室尚不普及 2. 2. 水碘快速定量检测方法水碘快速定量检测方法 酸性条件下，碘催化砷铈反应，反应速度与碘的浓度酸性条件下，碘催化砷铈反应，反应速度与碘的浓度 有正相关关系，用有正相关关系，用FerrionFerrion[ [硫酸三邻菲罗啉合铁（硫酸三邻菲罗啉合铁（ⅡⅡ））] ]溶溶 液作为氧化还原指示剂，用秒表记录氧化还原进行到终点液作为氧化还原指示剂，用秒表记录氧化还原进行到终点 时所用时间，时间与碘浓度存在定量关系；时所用时间，时间与碘浓度存在定量关系； n n 适合现场，不需水电，快速半定量；适合现场，不需水电，快速半定量； n n 终点为蓝色变为紫色的那一点，对终点的判断很重要终点为蓝色变为紫色的那一点，对终点的判断很重要 3. 3.电感耦合等离子体质谱电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)(ICP-MS) n n ICP-MSICP-MS是目前公认的多元素同时测定的最好技术，近几年是目前公认的多元素同时测定的最好技术，近几年 应用十分广泛；应用十分广泛； n n 高效液相色谱或离子色谱与高效液相色谱或离子色谱与ICP-MSICP-MS联用可以分离和检测联用可以分离和检测 IOIO3- 3-和 和I I - - ；； n n ICP-MSICP-MS法测定碘往往会遇到分析信号波动大、记忆效应严法测定碘往往会遇到分析信号波动大、记忆效应严 重、分析精密度和准确性差等问题重、分析精密度和准确性差等问题; ;正确处理样品以及选择正确处理样品以及选择 测定溶液的介质是准确测定样品中全碘的关键；测定溶液的介质是准确测定样品中全碘的关键； n n 仪器设备较昂贵，不易普及；仪器设备较昂贵，不易普及； 5. NRL5. NRL研制的方法研制的方法 《《适合缺碘及高碘地区水碘检测的方法研究适合缺碘及高碘地区水碘检测的方法研究 》》 中国地方病学杂志中国地方病学杂志 20072007年年 第第2626卷卷 第第3 3期期P333-P333- 336336。

检测范围：检测范围： 低浓度（低浓度（0-10 0-10 g/Lg/L ）） 中浓度（中浓度（0-100 0-100 g/Lg/L ）） 高浓度（高浓度（ 100-600 100-600 g/Lg/L ）） 原原 理理 利用碘对砷铈氧化还原反应的催化作用利用碘对砷铈氧化还原反应的催化作用: : HH 3 3 AsOAsO 3 3 +2Ce+2Ce4+ 4++H +H 2 2 O HO H 3 3 AsOAsO 4 4 +2Ce+2Ce3+ 3++2H +2H + + 反应中黄色的反应中黄色的CeCe4+ 4+被还原成无色的 被还原成无色的CeCe3+ 3+, ,碘含量 碘含量 越高越高, ,反应速度越快反应速度越快, ,剩余的剩余的CeCe4+ 4+则越少 则越少. .控制反控制反 应温度和时间应温度和时间, ,在一定波长下测定体系中剩余在一定波长下测定体系中剩余 的的CeCe4+ 4+的吸光度 的吸光度, ,求出碘含量求出碘含量. . 仪仪 器器 1. 1. 恒温水浴箱恒温水浴箱: 300.2℃: 300.2℃ 2. 2. 可见光分光光度计可见光分光光度计: 1cm : 1cm 比色杯比色杯 3. 3. 玻璃试管玻璃试管: 15mm120mm: 15mm120mm或或15mm 150mm15mm 150mm 4. 4. 移液器移液器 5. 5. 消解仪消解仪 6. 6. 秒表秒表 碘标准溶液碘标准溶液 1. 1. 低浓度范围（低浓度范围（0-10 0-10 g/Lg/L ）碘标准液：）碘标准液： 碘含量为碘含量为0 0、、2 2、、4 4、、6 6、、8 8、、10 10 g/Lg/L 2. 2. 中浓度范围（中浓度范围（0-100 0-100 g/Lg/L ）碘标准液：）碘标准液： 碘含量为碘含量为0 0、、2020、、4040、、6060、、8080、、100 100 g/Lg/L 3. 3. 高浓度范围（高浓度范围（100-600 100-600 g/Lg/L ）碘标准液：）碘标准液： 碘含量为碘含量为100100、、200200、、300300、、400400、、500500、、600 600 g/Lg/L 注：配制碘标准溶液时，为了防止碘离子被氧化注：配制碘标准溶液时，为了防止碘离子被氧化 ，， 需要将溶液配制成碱性，浓度需要将溶液配制成碱性，浓度 0.1%NaOH0.1%NaOH。

试试 剂剂 1. 1. 低浓度范围（低浓度范围（0-10 0-10 g/Lg/L）测定所需溶液：）测定所需溶液： 过硫酸铵溶液过硫酸铵溶液[c(H[c(H 8 8N N2 2O O8 8S S2 2 )=0.5mol/L])=0.5mol/L] 亚砷酸溶液亚砷酸溶液[c(H[c(H 3 3 AsOAsO 3 3 )=0.060mol/L])=0.060mol/L] 硫酸铈铵溶液硫酸铈铵溶液[c(Ce[c(Ce4+ 4+)=0.012mol/L] )=0.012mol/L] 2.2.中浓度范围（中浓度范围（0-100 g/L0-100 g/L）测定所需溶液：）测定所需溶液： 亚砷酸溶液亚砷酸溶液[c(H[c(H 3 3 AsOAsO 3 3 )=0.10mol/L])=0.10mol/L] 硫酸铈铵溶液硫酸铈铵溶液[c(Ce[c(Ce4+ 4+)=0.053mol/L] )=0.053mol/L] 3.3.高浓度范围（高浓度范围（100-600 g/L100-600 g/L）测定所需溶液：）测定所需溶液： 亚砷酸溶液亚砷酸溶液[c(H[c(H 3 3 AsOAsO 3 3 )=0.061mol/L])=0.061mol/L] 硫酸铈铵溶液硫酸铈铵溶液[c(Ce[c(Ce4+ 4+)=0.053mol/L] )=0.053mol/L] 低浓度范围（低浓度范围（0-10 0-10 g/Lg/L ）的测定步骤）的测定步骤 (1)(1)分别取分别取碘标准应用系列溶液碘标准应用系列溶液及及水样水样各各2.0 2.0 mLmL置于置于 玻璃试管中玻璃试管中, ,然后加入然后加入0.5 0.5 mLmL 过硫酸铵过硫酸铵溶液溶液, , 混混 匀后置于消解仪匀后置于消解仪中，中，100100℃℃消化消化20 min20 min. . (2)(2)冷却至。