Analysis of 27 Halogenated Hydrocarbons and 11 Volatile Organic Compounds in Drinking Water

Význam tématu

Bezpečnost pitné vody je zásadní pro ochranu veřejného zdraví. Halogenované uhlovodíky a těkavé organické látky (VOC) patří mezi potenciálně toxické znečišťující látky, které mohou vznikat z průmyslových nebo diseminačních procesů. Moderní analytické metody umožňují spolehlivou identifikaci a kvantifikaci těchto látek v nízkých koncentracích, což je klíčové pro dodržení přísných regulačních limitů a prevenci zdravotních rizik.

Cíle a přehled studie

Studie popisuje vývoj validované metody pro simultánní stanovení 27 halogenovaných uhlovodíků a 11 VOC v pitné vodě. Hlavním cílem bylo integrovat extrakci parou (headspace) a kapalinovou chromatografii na platformě Agilent 8697 a Agilent 8860 GC s elektronovým záchytovým detektorem (ECD) a detektorem plamenné ionizace (FID). Metoda byla optimalizována a ověřena z hlediska linearity, opakovatelnosti, meze detekce (LOD), meze kvantifikace (LOQ) a procentuálního recovery.

Použitá metodika a instrumentace

V extrakci byl použit headspace sampler Agilent 8697 pro přenos těkavých analytů z roztoku do plynné fáze. Chromatografická separace probíhala paralelně na dvou kolónách:

• DB-WAX UI (30 m × 0,32 mm, 0,25 µm)
• DB-Select 624 UI (30 m × 0,32 mm, 1,8 µm)

Detekce:

• ECD (260 °C) pro 27 halogenovaných uhlovodíků
• FID (260 °C) pro 11 VOC

Podmínky GC zahrnovaly programovanou teplotu pece, rozdělení vzorku (split 6:1) a dusík jako nosné médium. Centrum metody spočívalo v použití dvoucestného splitteru pro simultánní analýzu obou skupin látek.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala následující výkonové charakteristiky:

• Opakovatelnost: %RSD 0,4–6,1 (ECD) a 0,7–2,3 (FID)
• Linearity: koeficienty determinace R2 = 0,9974–0,9999 (halo-HCs) a ≥ 0,9994 (VOCs)
• LOQ: 0,0004–1,03 µg/L pro halo-HCs; 0,28–6,52 µg/L pro VOCs
• LOD: 0,0001–0,309 µg/L pro halo-HCs; 0,085–1,96 µg/L pro VOCs
• Recovery: 80–105 % pro všechny analyty

Tyto výsledky potvrzují vysokou citlivost a přesnost metody, která splňuje požadavky nového standardu GB 5749-2022. Analýza reálného vzorku pitné vody odhalila přítomnost chloroformu (0,835 µg/L), dichlorobromomethanu (0,536 µg/L) a chlorodibromomethanu (0,293 µg/L), všechny pod regulačními limity.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje efektivní monitorování pitné vody v rámci QA/QC laboratoří a regulačních úřadů. Díky simultánní detekci více sloučenin na jediném přístrojovém uspořádání se zkracuje doba analýzy a snižují náklady na spotřební materiál. Vysoká opakovatelnost a citlivost podporují spolehlivé rozhodování o bezpečnosti vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj metody může směřovat k:

• rozšíření spektra cílových sloučenin, včetně nových kontaminantů,
• zavedení rychlých screeningových protokolů pomocí MS detektorů,
• automatizaci a online monitoringu kvality vody v reálném čase,
• aplikaci v dalších matricích (odpadní voda, biota, potraviny).

Závěr

Popisovaná metoda kombinující headspace a GC/ECD/FID nabízí robustní a validovaný přístup pro kvantifikaci 27 halogenovaných uhlovodíků a 11 VOC v pitné vodě. Splňuje moderní požadavky na citlivost, linearitu a reprodukovatelnost a je vhodná pro rutinní i regulační analýzy.

Reference

1. GB 5749-2022, Standards for Drinking Water Quality
2. GB/T 5750.8-202×, Standard Examination Methods for Drinking Water—Part 8: Organic Indices
3. Zhang Y. Determination of Halogenated Hydrocarbons, Benzene, and Derivatives in Drinking Water with the Agilent 8697 Headspace Sampler and Agilent 8890 GC System. Agilent Technologies Application Note 5994-5238EN, 2022.