Measuring Arsenic in Water

Význam tématu

Arzen je toxický prvek, jehož přítomnost ve vodě představuje závažné riziko pro lidské zdraví. Světová zdravotnická organizace stanovila limit pro obsah arzeniku ve vodě pitné kvality na 10 μg/L. Spolehlivá a citlivá analýza tohoto prvku je nezbytná pro kontrolu kvality vody ve zdravotnictví, průmyslu i životním prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované aplikace je demonstrovat optimalizaci parametrů grafitové atomizační absorpční spektrometrie (GFAAS) pro stanovení Arzenu ve vodách. Studie využívá inteligentní nástroje softwaru Agilent 240Z, zejména kamerový systém Tube-CAM a chemometrický nástroj Surface Response Methodology, pro automatické nastavení asfikačních a atomizačních teplot.

Použitá metodika

Analýza probíhala na přístroji Agilent 240Z GFAA se Zeemanovou korekcí pozadí a konstantní teplotní zónou.

• Dávkování vzorku autosamplerem PSD 120
• Platforma Omega pro pyrolytický kotouček
• Modifikátor: směs Pd(NO3)2 + Mg(NO3)2
• Suché kroky optimalizovány kamerou Tube-CAM
• Asfikační a atomizační teploty nastaveny nástrojem Surface Response Methodology
• Výpočty provedeny na základě plochy píku

Použitá instrumentace

• Grafitový atomizér Agilent 240Z AAS se Zeemanovou korekcí
• GTA 120 Graphite Tube Atomizer
• PSD 120 Programmable Sample Dispenser autosampler
• Inertní plyn: argon 99,99 %
• Lampa UltrAA Arsenic, λ = 193,7 nm, štěrbina 0,5 nm, proud 10 mA

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace přinesla následující klíčové parametry:

• Charakteristická koncentrace: 0,58 μg/L
• Charakteristická hmotnost: 18,6 pg
• Metodní detekční limita (20 μL): 0,26 μg/L
• Validovaná kvantifikační limita (20 μL): 1,0 μg/L
• Recovery NIST 1640a: 100,4 %
• Recovery vody s přídavkem 10 μg/L: 102,4 %

Výsledky ukázaly vysokou shodu mezi optimálními teplotami pro standard a vzorek, což potvrzuje vhodnost zvolené směsi modifikátorů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou citlivost a přesnost při nízkých detekčních limitech, je nákladově efektivní díky snížené spotřebě argonu a prodloužené životnosti grafitové trubice. Díky automatizaci nastavení parametrů a jednoduché obsluze je vhodná pro rutinní monitorování kvality pitné vody v prostředí kontrol kvality i výzkumných laboratoří.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším směrem je rozšíření automatizace pomocí umělé inteligence pro optimalizaci metod, adaptace na další toxické prvky a integrace do mobilních a polních analyzátorů. Potenciál je i v kombinaci s chromatografiemi pro speciační analýzu.

Závěr

Automatizovaná optimalizace parametrů na přístroji Agilent 240Z GFAA pro stanovení Arzenu ve vodách překročila požadavky na detekční limity a přesnost podle mezinárodních standardů. Systém nabízí efektivní, spolehlivé a snadno implementovatelné řešení pro laboratoře provádějící rutinní analýzy.

Reference

1. World Health Organization 2011, WHO/SDE/WSH/03.04/75/Rev/1 – Arsenic in Drinking-water
2. Optimizing GFAAS ashing and atomizing temperatures using Surface Response Methodology, Agilent publication number 5991-9156EN