Determination of oxyhalides and bromide in drinking water using a compact ion chromatography system coupled with a single quadrupole mass spectrometer

Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie, IC-MS
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Ochrana pitné vody před mikrobiální kontaminací vyžaduje použití chlorace, ozonace či chloraminace. Tyto oxidanty reagují s přírodními látkami ve vodě a tvoří nežádoucí anorganické vedlejší produkty (DBP) – oxyhalogeny (chlorit, chlorát, bromát) a bromid. Některé z těchto sloučenin, zejména bromát, jsou považovány za potenciální karcinogeny a regulační limity bromátu v pitné vodě se pohybují mezi 3 a 10 µg/L, což vyžaduje citlivé a selektivní analytické metody.

Cíle a přehled studie


Studie rozšiřuje US EPA Methode 300.1 Part B (IC potlačená vodivost) o jednoduchý kvadrupólový hmotnostní spektrometr (IC-CD/MS). Cílem je zvýšit citlivost stanovení bromátu a současně umožnit potvrzení identity a kvantifikaci chloritu, chlorátu, bromátu i bromidu v pitné vodě.

Použitá metodika a instrumentace


  • Ionická chromatografie: Thermo Scientific Dionex Integrion HPIC/RFIC se sloupcem Dionex IonPac AS19-4µm (2×250 mm), gradientní eluce KOH (10→30→100→10 mM), průtok 0,25 mL/min, teplota 30 °C.
  • Potlačená vodivost (CD): AERS-500e (2 mm), externí režim regenerace vodou, proud 62 mA, teplota buňky 35 °C.
  • Hmotnostní spektrometrie: Thermo Scientific ISQ EC s ESI (HESI II), negativní mód, režim SIM (vybrané ionty bromátu, chloritu, chlorátu, bromidu), diverzní ventil zapíná MS detekci v době eluce analy­tů (5–18 min).
  • Příprava vzorků a standardů: konzervace etylendiaminem, interní standard 18O3-bromát (5 µg/L), pracovní standardy 0,25–500 µg/L.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Detekční limity LOD (S/N=3): MS 0,028–0,037 µg/L vs. CD 0,19–0,43 µg/L; MDL (n=7) obdobně nízké.
  • Kalibrace: MS interně standardizovaná 0,25–20 µg/L (r2>0,999), CD externě standardizovaná 1–500 µg/L (r2>0,999).
  • Dual detection kombinuje vysokou citlivost MS (<10 µg/L) a široký lineární rozsah CD (1–500 µg/L).
  • MS selektivita odstraňuje rušení a potvrzuje identitu analy­tů v komplexních matricích (bottled vs. tap water).
  • Doba analýzy 30 min umožňuje spolehlivou separaci oxyhalogenů a ostatních aniontů.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda IC-CD/MS splňuje regulační požadavky na monitoring bromátu a dalších oxyhalogenů v pitné vodě díky vynikajícím detekčním parametrům a možnosti potvrzení identity. Dual detection zkracuje dobu analýzy, zvyšuje spolehlivost výsledků a usnadňuje rozlišení cílových sloučenin ve vzorcích s vysokou iontovou silou.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace vysokorozlišovací MS (HRMS) pro detailní charakterizaci nových DBP.
  • On-line monitorování kvality vody s automatizovanou přípravou vzorku.
  • Mikrofluidní a kapilární IC systémy pro snížení spotřeby eluentu a vzorku.
  • Vícedimenzionální chromatografie pro současné sledování organických a anorganických DBP.

Závěr


Propojení iontové chromatografie s potlačenou vodivostí a jednoduchým kvadrupólovým MS poskytuje efektivní nástroj pro citlivé stanovení oxyhalogenů a bromidu v pitné vodě. Dual detection maximalizuje citlivost, selektivitu i přesnost analýzy a usnadňuje splnění legislativních limitů.

Reference


  • U.S. EPA Method 300.1 Part B, 1997.
  • Thermo Scientific Application Update 203: Determination of trace concentration of oxyhalides and bromide in municipal and bottled waters.
  • Thermo Scientific Application Note 72209: Determination of trace concentrations of oxyhalides and bromide in municipal and bottled waters.
  • Wagner HP et al., Journal of Chromatography A, 1999, 850, 119–129.
  • World Health Organization. Disinfectants and Disinfection By-Products, Environmental Health Criteria 216, 2000.
  • WHO Background Document for Development of WHO Guidelines for Drinking-Water Quality: Bromate in Drinking Water, 2005.
  • European Parliament Directive 2003/40/EC.
  • ICH Guideline Q2B, Validation of Analytical Procedures, Methodology, 1996.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Fast determination of oxyhalides and bromide in drinking water using a compact ion chromatography system coupled with a single quadrupole mass spectrometer
Improved ion chromatography column for separation of ethylenediamine carbamate and fluoride, and carbonate and sulfate in drinking water
Determination of trace concentrations of oxyhalides and bromide in municipal and bottled waters
Improved Determination of Trace Concentrations of Oxyhalides and Bromide in Drinking Water Using a Hydroxide-Selective Column