Iontová chromatografie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Analýza anorganických aniontů v povrchových, podzemních a pitných vodách je zásadní pro dodržování legislativních limitů stanovených zákony o čisté pitné vodě (SDWA) a o čistotě vod (CWA) v USA i podobnými předpisy jinde. Iontová chromatografie (IC) patří mezi osvědčené techniky pro sledování fluoridů, nitrátů, nitritů, chloridů, síranů a dalších aniontů. Tradičně se používají sloučeniny uhličitanů, nová metodika využívá hydroxidické eluenty, které mohou zlepšit citlivost, linearitu a automatizaci analýzy.
Cíle a přehled článku
Článek popisuje vývoj a aplikaci vysokokapacitního, hydroxid-selektivního aniontového kolonového materiálu Dionex IonPac AS18 v kombinaci s elektrolytickým generátorem elučního hydroxidu (Thermo Scientific Dionex ICS-2000 RFIC). Cílem bylo ověřit linearitu, detekční limity, přesnost a obnovitelnost metody pro běžné anionty v různých matricech environmentálních vod.
Použitá metodika a instrumentace
Pro separaci aniontů byla použita kombinace:
- Reagent-Free IC systém Dionex ICS-2000 s elektrolytickou výrobou KOH eluenta
- Aniontová kolona Dionex IonPac AS18 (4×250 mm) s předkolonou AG18
- Aniontový trap kolona Dionex CR-ATC pro odstraňování uhličitanů z eluenta
- Autosampler AS50, potlačení vodivosti Dionex ASRS ULTRA (4 mm, recyklační mód) a Chromeleon 6.5 SW
Příprava standardů proběhla podle U.S. EPA Metody 300.0, odsolené vody a pevné zásady KOH byly nahrazeny on-line generátorem, čímž se minimalizovala kontaminace uhličitany.
Hlavní výsledky a diskuse
Lineární rozsah pro většinu aniontů dosahoval od 0,1 do 100 mg/L (síran a chlorid až 200 mg/L) s koeficienty r2 >0,999. Metodní detekční limity (MDL) byly v řádu jednotek µg/L. Relativní odchylky (RSD) retence i plochy vrcholů byly pod 1 %. Hydroxidický eluent zajistil lepší rozlišení slabě retendovaných aniontů (fluorid) a polyprotických kyselin (fosfát) v porovnání s klasickým uhličitanovým eluents. Analýzy reálných vzorků (pitná voda, surová voda, povrchová voda, odpadní vody) vykázaly obnovitelnost 92–115 % i pro vysoké koncentrace síranu (>200 mg/L) bez nutnosti značného naředění.
Přínosy a praktické využití metody
- Automatizace přípravy eluenta – žádná manuální příprava KOH
- Vysoká kapacita kolony (285 µeq) zvyšuje odolnost proti přetížení v maticích odpadních vod
- Stabilní retence díky nízkému obsahu uhličitanů a konstantnímu pH eluenta
- Nižší detekční limity a širší lineární rozsah usnadňují monitorování podle legislativy
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se širší využití hydroxidických elučních systémů v dalších metodách IC, včetně aplikací v biochemii a farmaceutickém průmyslu. Další vývoj se zaměří na miniaturizaci RFIC systémů, zrychlení analýzy gradientem hydroxidu a adaptaci na online sledování kvality vod.
Závěr
Kombinace Dionex IonPac AS18 kolony a elektrolytického generátoru hydroxidu představuje významný pokrok v rutině analýzy anorganických aniontů. Metoda splňuje přísné požadavky U.S. EPA Method 300.0 a nabízí zlepšenou citlivost, linearitu a automatizaci, což zvyšuje efektivitu a spolehlivost sledování kvality vod.
Reference
- U.S. EPA Method 300.0: Determination of Inorganic Anions in Water by Ion Chromatography, 1993.
- Fed. Regist. 1995; Vol. 60, No. 201.
- Fed. Regist. 1998; Vol. 63, No. 170.
- Fed. Regist. 1999; Vol. 64, No. 230.
- Greenberg A. E., Clesceri L. S., Eaton A. D. (eds.), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 18th ed., APHA, 1992.
- ASTM D4327-97 Standard Test Methods for Anions in Water by Chemically Suppressed Ion Chromatography, 1999.
- Jackson P. E., Pohl C. A., Trends Anal. Chem. 1997, 16, 393–400.
- Liu Y. et al., Am. Lab. November 1998, 48C–54C.
- Srinivasan K. et al., Proc. Int. Ion Chromatogr. Symp. Baltimore, 2002.
- U.S. EPA Office of Water, Memorandum No. 2002–11–19.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.