Determination of inorganic anions in drinking water using a compact ion chromatography system

Význam tématu

Určení anorganických aniontů ve vodě je klíčové pro zajištění kvality pitné a odpadní vody a splnění legislativních požadavků. Metoda iontové chromatografie podle EPA Methods 300.0 a 300.1 patří k nejrozšířenějším přístupům pro spolehlivou detekci fluoridu, chloridu, bromidu, nitritu, nitrátu, fosfátu a sulfátu v koncentracích mg/L.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit možnost rychlé a přesné analýzy sedmi aniontů v pitné vodě pomocí kompaktního Dionex Aquion IC systému se systémem potlačené vodivostní detekce a automatickým vzorkovačem AS-DV dle EPA Method 300.1.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala isokratickou separací na kolonné sadě Dionex IonPac AG22 (ochranná) a AS22 (analytická) s eluentem 4,5 mM Na2CO3 / 1,4 mM NaHCO3. Eluent se připravil buď ředěním komerčního koncentrátu 1:100 nebo vážením uhličitanu a hydrogenuhličitanu Na. Průtok činil 1,2 mL/min, teplota kolony 30 °C a objem injekce 10 µL. Detekce byla prováděna potlačenou vodivostí s potlačovačem AERS 500 v recyklačním režimu. Kalibrace na standardech 0,2–20 mg/L prokázala lineární závislost s r2 > 0,9999. LOD a LOQ byly určeny poměrem signál/šum (3× a 10×) a ležely v rozmezí desítek µg/L.

Použitá instrumentace

• Dionex Aquion IC system
• Dionex AS DV Autosampler
• Dionex IonPac AG22 a AS22 kolony
• Dionex AERS 500 Carbonate Suppressor
• Chromeleon Chromatography Data System

Hlavní výsledky a diskuse

Rozlišení všech sedmi aniontů bylo dosaženo během 15 minut s dobrým tvarem piků a opakovatelností. LOD se pohybovala od 0,013 mg/L pro fluorid po 0,092 mg/L pro fosfát, LOQ od 0,044 do 0,191 mg/L. Analýza vzorků kohoutkové a balené vody prokázala přítomnost chloridů, fluoru, nitrátů, síranů a fosfátů v úrovních jednotek mg/L. Při spike testech byla dosažena 95–104% návratnost.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda je jednoduchá, cenově dostupná a kompaktní, vhodná pro rutinní kontrolu kvality vody. Poskytuje vysokou citlivost, přesnost i reprodukovatelnost a minimalizuje chyby při přípravě elučního roztoku.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další miniaturizace a automatizace systémů, integrace s laboratoriálními informačními systémy, využití hyfenace s hmotnostní spektrometrií a rozšíření na detekci organických aniontů. Vývoj přenosných přístrojů umožní analýzu v terénu a podporu udržitelných postupů s ekologičtějšími eluenty.

Závěr

Studie potvrdila schopnost kompaktního Dionex Aquion IC systému spolehlivě a efektivně určovat sedm klíčových aniontů v pitné vodě dle EPA Method 300.1. Systém nabízí rychlý provoz, jednoduché ovládání a vysokou analytickou výkonnost.

Reference

1. The Determination of Inorganic Anions in Drinking Water by Ion Chromatography; Method 300.1 Revision 1; U.S. Environmental Protection Agency; Cincinnati Ohio; 1997
2. Thermo Scientific Dionex Aquion Ion Chromatography System Operator’s Manual; Document No 22176-97003 Revision 02; Sunnyvale CA; June 2016
3. Thermo Scientific Dionex DRS 600 Suppressor Dionex ERS 500e Suppressor Dionex ERS 500 Carbonate Suppressor Product Manual; P N 031956 Revision 13; Sunnyvale CA; March 2018
4. Thermo Scientific Dionex AS DV Autosampler Operator’s Manual; Document No 065259 Revision 05 October 2012; Sunnyvale CA; 2016
5. Thermo Scientific Dionex IonPac AS22 and IonPac AS22-Fast Column Product Manual; P N 065119-08; Sunnyvale CA; March 2013