[发明专利]测量溴酸根离子的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及测量水中溴酸根离子的方法和设备。更具体地，本发明涉及可以简单、快速且高准确度地测量在高标准水净化中臭氧处理产生的微量溴酸根离子的方法和设备。 

背景技术

水源例如河水含有微量的溴离子，当进行臭氧处理(将水净化处理至高标准)时，水中的溴离子与臭氧反应，发生例如图1中所示的反应，由此产生溴酸根离子。 

据认为溴酸根离子致癌并具有基因毒性，WHO(世界卫生组织，World Health Organization)已经规定饮用水中其浓度的指导值为0.01mg/L，同样在日本自2003年5月30日起省令修正案生效，规定水质标准值为0.01mg/L。 

通常用于分析溴酸根离子的分析方法是离子色谱柱后吸收强度法。该分析法是一种使用阳离子交换柱分离水样中的溴酸根离子，并向溶液中添加硫酸和硝酸钠与溴化钾的混合物以使溴酸根离子转化为三溴离子(tribromine ion)，并利用三溴离子法测量紫外区吸收以进行定量测定的方法。在利用色谱分离将溴酸根离子分离之后，采用借助三溴离子法进行的柱后衍生法测量对268nm紫外线的吸收水平。 

在离子色谱柱后(IC-PC)法中，发生两阶段反应：在第一反应阶段中，溴酸根被溴化钾/硫酸溶液转化为三溴离子，然后在第二反应阶段中，使用溴化钠溶液确定校准线在低浓度区的线性度。 

BrO₃^-+5Br^-+6H⁺→3Br₂+3H₂O 

Br₂+Br^-→Br₃^-

过去已经将比色法、吸收强度法、气相色谱法和离子色谱法等用作测量溴酸根离子的方法。然而，这些方法存在灵敏度和共存组分干扰方 面的问题，难以对不超过0.01mg/L的溴酸根离子进行可靠的测定。作为比较，专利文献1描述了将还原剂添加到试剂中，并将添加有该还原剂的试剂用于测定待测量液体中的微量离子的技术。另外，非专利文献1描述了使用1cm池的吸收强度法，而非专利文献2描述了使用10cm池的吸收强度法。 

现有技术参考文献 

专利文献1：日本特开平No.9-119925。 

非专利文献1：A.Afkhami，T.Madrakian，M.Bahram，J.Hazard.Master，B123.250-255(2005)。 

非专利文献2：S.Farrell等，Anal.Chim Acta，313，121-129(1995)。 

发明内容

本发明要解决的问题 

过去测量溴酸根离子的方法存在设备结构复杂和需要大量时间衍生成三溴离子的问题。 

鉴于此，本发明的一个目的是提供用于测量溴酸根离子的方法和设备，该方法与常规溴酸根离子测量方法相比，可以更快速更简单地进行并获得灵敏度更高的测量结果。 

解决问题的手段 

为了实现上述目的，根据本发明用于测量溴酸根离子的方法包括：将在酸性条件下通过与溴酸根离子共存而猝灭的荧光物质与样品混合的步骤；在荧光物质猝灭后测量荧光强度的步骤；从不含溴酸根离子的标准样品的荧光强度减去所测量的荧光强度以计算荧光强度差的步骤；利用预先确定的荧光强度差与溴酸根离子浓度之间的校准线，根据所计算的荧光强度差计算溴酸根离子浓度的步骤；以及在荧光物质猝灭后通过测量荧光强度测定样品中溴酸根离子浓度的步骤。 

根据本发明用于测量溴酸根离子的方法在将荧光物质与样品混合 的步骤之前可以具有向样品中添加螯合剂的步骤。根据本发明测量溴酸根离子的方法中所用的荧光物质最优选三氟拉嗪(trifluoroperazine)，根据本发明用于测量溴酸根离子的方法中所用的螯合剂可以是乙二胺四乙酸盐。 

另外，本发明的另一个实施方案是用于测量样品中所包含的溴酸根离子的设备，所述设备包括用于混合在酸性条件下通过与溴酸根离子共存而猝灭的荧光物质与样品的装置；用于在荧光物质猝灭后测量荧光强度的装置；用于从不含溴酸根离子的标准样品的荧光强度减去所测量的荧光强度以计算荧光强度差的装置；和用于利用预先确定的荧光强度差与溴酸根离子浓度之间的校准线来根据所计算的荧光强度差计算溴酸根离子浓度的装置。 

根据本发明用于测量溴酸根离子的设备可以构造为用荧光强度测量装置测量暂时保存在混合装置中的样品和荧光物质的混合物。