Iontová chromatografie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Ve veřejném zásobování pitné vody se běžně používají oxid chloričitý, chloramin či ozon k ničení patogenů. Tyto postupy však vytvářejí nebezpečné vedlejší produkty (DBP), mimo jiné chlorit, chlorát a bromát, přičemž bromát je klasifikován jako potenciální karcinogen. Regulace EPA, EU i WHO vyžaduje citlivé a spolehlivé kvantitativní metody pro sledování stopových koncentrací těchto aniontů.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo optimalizovat režim iontové chromatografie bez použití přídavných činidel (reagent-free IC) s hydroxidovou eluční fází generovanou elektrolýzou a selektivní AS19 kolonkou, kombinovat potlačenou vodivostní detekci s postkolonní UV detekcí po přidání kyselého KI reagencie a dosáhnout nižších detekčních limitů pro bromát a ostatní DBP anionty.
Použitá metodika a instrumentace
Analytický systém:
- Iontový chromatograf Thermo Scientific Dionex ICS-3000 RFIC s EluGen II KOH zdrojem elučního roztoku
- Dionex IonPac AG19 (4×50 mm) a AS19 (4×250 mm) kolony
- Dionex ASRS 300 samoobnovitelný aniontový potlačovač (external water mode)
- Postcolumn PCR modul PC10 s kyselým KI (0,26 M KI+43 µM molybdenanu) a zahřívanou pěnovou smyčkou RCH-1 na 80 °C
- UV/Vis detektor (λ=352 nm)
- Gradient KOH: 10 mM (0–10 min) → 45 mM (10–25 min) → 45 mM (25–30 min), průtok 1,0 mL/min
- Postcolumn reagent průtok 0,3 mL/min
- Objem injekce: 250 µL
- Teplota kolony: 30 °C
- Degazovaná voda typu I, uchování <6 °C
- Konzervace vzorků 50 µL ethanoldiaminu (EDA, 100 mg/mL) na 100 mL vzorku
- Jako interní standard (surrogate) 1 mg/L sodného malátu
- Filtrace vzorků 0,45 µm před analýzou
Hlavní výsledky a diskuse
- Detekční limity (MDL) pro bromát: 0,12 µg/L (potlačená vodivost), 0,18 µg/L (UV po PCR)
- Lineární oblast: bromát 1–50 µg/L (vodivost), 0,5–15 µg/L (UV); ostatní anionty 5–500 µg/L
- Průměrné zotavení ve vzorcích vody (kohoutková i balená): 90–112 %, splněny limity EPA ±15 %
- Ruggednost: za 21 dnů analýzy RSD 9,2 % pro 1 µg/L bromát; stabilní výsledky při PCR průtoku 0,28–0,33 mL/min
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí reagent-free IC s minimalizací chemikálií, nízký šum a vynikající citlivost pro bromát i ostatní DBP anionty. Hodí se pro rutinní kontrolu kvality vody v souladu s regulačními limity a eliminuje potřebu karcinogenních postkolonních činidel.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace plně automatického RFIC s on-line monitoringem kvality vody
- Modifikace pro širší spektrum aniontů a organických DBP
- Propojení s hmotnostní spektrometrií pro vícedimenzionální analýzu
- Pokročilé potlačovače a miniaturizace systému
Závěr
Popsaná metoda s hydroxidovou fází generovanou elektrolýzou, selektivní AS19 kolonou a kombinací potlačené vodivosti s UV detekcí po PCR umožňuje spolehlivě a citlivě stanovit stopové úrovně bromátu a souvisejících DBP aniontů v pitné vodě. Splňuje požadavky EPA, nabízí robustní a environmentálně šetrné řešení pro laboratoře zaměřené na QA/QC.
Reference
- U.S. EPA Method 326.0, Determination of Disinfection Byproduct Anions and Bromide in Drinking Water, 2002.
- U.S. EPA Method 300.1, Revision B: Inorganic Anions by Ion Chromatography, 1997.
- Delcomyn C.A.; Weinberg H.S.; Singer P.C. J. Chromatogr. A 920 (2001) 213–219.
- De Borba B.M.; Rohrer J.S.; Pohl C.A.; Saini C. J. Chromatogr. A 1085 (2005) 23–32.
- Thermo Fisher Scientific, Application Note 167, 2004.
- Thermo Fisher Scientific, Application Note 168, 2005.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.