Gleichzeitige Bestimmung von Cl⁻, Br⁻ und I⁻ in Wässern durch massenspektrometrische Isotopenverdünnungsanalyse

Summary

An analytical procedure was developed which allows the trace determination of Cl⁻, Br⁻ and I⁻ in different water samples by isotope dilution mass spectrometry within a single reprocessing of the sample. This definitive method has the advantage that the analytical results are relatively accurate. Therefore, this type of analysis is especially suitable as a calibration method. Its application is shown by analysing water samples from a drinking water reservoir, different springs, river and a mineral water. The relative standard deviation for the chloride determination in the lower ppm-range is 0.2–1.6%, for the bromide and iodide analysis in the lower ppb-range it is 0.5–5%. The detection limits of this method — which could be improved by a more precise isotope ratio measurement — are 13 ppb for Cl⁻, 0.4 ppb for Br⁻ and 0.1 ppb for I⁻. An analytical comparison for the chloride determination shows good agreement between the mass spectrometric method and ion chromatography. Additionally, an analysis procedure is given which allows the determination of the inorganic iodine species iodide and iodate in water samples by isotope dilution mass spectrometry.

Zusammenfassung

Es wurde ein Verfahren entwickelt, welches es erlaubt, in den verschiedenartigsten Wasserproben Spuren von Cl⁻, Br⁻ und I⁻ innerhalb einer Probenauf arbeitung durch massenspektrometrische Isotopenverdünnungstechnik zu bestimmen. Dabei hat diese definitive Methode den Vorteil, daß sie vergleichsweise richtige Analysenergebnisse liefert, weshalb sie sich vor allem auch als Eichmethode eignet. Am Beispiel von Talsperren-, Quell-, Flußund Mineralwasser wird die Anwendbarkeit des Verfahrens gezeigt. Dabei werden relative Standardabweichungen für die Chloridbestimmung im unteren ppm-Bereich von 0,2–2 1,6%, für die Analyse von Bromid und Iodid im unteren ppb-Bereich von 0,5–5% erreicht. Die Nachweisgrenze des Verfahrens, die durch genauere Isotopenverhältnismessungen noch verbesserungsfähig ist, liegt momentan bei 13 ppb für Cl⁻, bei 0,4 ppb für Br⁻ und bei 0,1 ppb für I⁻. Ein analytischer Vergleich der Chloridbestimmung zeigt gute Übereinstimmung der massenspektrometrischen Ergebnisse mit denjenigen der Ionen-Chromatographie. Zusätzlich wird an einem Beispiel auch ein Verfahren erläutert, welches die Bestimmung der anorganischen Iodspezies Iodid und Iodat in Wässern durch massenspektrometrische Isotopenverdünnungsanalyse erlaubt.