Iontová chromatografie, 2D-LC
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Ozonování se v pitné vodě využívá k eliminaci rezistentních mikroorganismů a ke zlepšení kvality vody bez zanechání pachových nebo chuťových stop. Při ozonování vod obsahujících bromid však vzniká bromát, potenciální karcinogen. Regulované limity bromatu v pitné vodě dosahují 3–10 µg/L, přičemž citlivější a spolehlivější metody analýzy jsou klíčové pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů.
Cíle a přehled studie / článku
Studie popisuje jednodušší a citlivější dvoudimenzionální (2-D) iontovou chromatografii (IC) s předkoncentrací a potlačenou vodivostní detekcí pro stanovení bromatu v municipalních a přírodních minerálních vodách. Hlavními cíli jsou:
- snížit detekční limit (LOD) pod 0,2 µg/L bez postkolonních chemikálií,
- minimalizovat rušivé vlivy vysoké iontové síly vzorků,
- umožnit přímou analýzu vzorků bez nákladného čištění.
Použitá metodika
Metoda využívá 2-D IC ve dvou spojených chromatografických kanálech. První rozměr (4 mm AS19 kolona) odstraňuje většinu matrice a přepouští frakci obsahující bromat na koncentrační kolonu TAC-ULP1. Po upřesnění času přepojení (cut window) je analyzovaná frakce převedena na druhý rozměr (2 mm AS24 kolona) pro konečnou separaci a detekci potlačenou vodivostí. Eluentem je hydroxid draselný s gradientem od 10 do 65 mM, rekuperovaným z Reagent-Free IC systému.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific Dionex ICS-3000 RFIC systém (DP, EG, DC moduly)
- Dionex AS autosampler se stříkačkou 5 mL a 8,2 mL jehlou
- KOH eluční generátory EGC II + CR-ATC kolony
- Suppressory ASRS ULTRA II (4 mm a 2 mm)
- Kolony: AG19/AS19 (4 × 50/4 × 250 mm), AG24/AS24 (2 × 50/2 × 250 mm)
- Koncentrační kolona Dionex IonPac TAC-ULP1 (5 × 23 mm)
- Chromeleon™ CDS software
Hlavní výsledky a diskuse
- Kalibrace pro rozsah 0,15–15 µg/L bromatu s kvadratickou regresí (r2 = 0,9995).
- Detekční limit (LOD) 0,036 µg/L, LCMRL 0,15 µg/L, MRL udrženo na 0,5 µg/L.
- Přesnost a opakovatelnost: RSD 0,6–7,2 % pro sedm replikátů.
- Obnova bromatu v municipalních vodách 98–106 % při fortifikaci 0,5 a 5 µg/L.
- Minerální vody s vysokou iontovou silou (sulfát > 1400 mg/L) byly analyzovány bez ředění či OnGuard cartridge; po úpravě režimu cut window obnovy ~95 %.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje přímou analýzu různorodých vod bez předchozí chemické úpravy, s nízkým detekčním limitem a vysokou selektivitou. Odstraňuje nákladné postkolonní přídavné chemikálie i offline čistící kroky, což zrychluje rozbor a snižuje provozní náklady.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Implementace 2-D IC pro jiné stopové kontaminanty ve vodách.
- Automatizace postkolonních reakcí integrovaných do RFIC systémů.
- Další snížení MRL využitím citlivějších detektorů (např. hmotnostní spektrometrie).
- Širší uplatnění ve farmaceutické a potravinářské analýze.
Závěr
Navržená 2-D IC metoda přináší vysoce citlivé, přesné a robustní stanovení bromatu v pitných i minerálních vodách. Eliminace offline vzorkové přípravy a postkolonních činidel zjednodušuje provoz, zrychluje analýzu a udržuje nízké náklady. Díky vynikajícím analytickým parametrům je metoda vhodná pro regulované monitorování a kontrolu kvality vody.
Reference
- Bonacquisti T. A Drinking Water Utility’s Perspective on Bromide, Bromate, and Ozonation. Toxicology 2006, 221, 145–148.
- U.S. EPA. Bottled Water Basics, Water Health Series, 2005.
- U.S. EPA. Occurrence Assessment for the Final Stage 2 Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule, 2005.
- World Health Organization. Bromate in Drinking Water, 2005.
- U.S. EPA. National Primary Drinking Water Regulations. Fed. Reg. 1998, 63(241), 69389–69476.
- Fawell J.; Walker M. Approaches to Determining Regulatory Values for Carcinogens with Particular Reference to Bromate. Toxicology 2006, 221, 149–153.
- FDA. Beverages: Bottled Water. Fed. Reg. 2001, 66(60), 16858–16868.
- European Parliament and Council Directive 2003/40/EC.
- U.S. EPA. Toxicological Review of Bromate, 2001.
- U.S. EPA Method 300.1, 1997.
- U.S. EPA Method 317.0, 2001.
- U.S. EPA Method 326.0, 2002.
- Dionex Application Note 167, 2004.
- Dionex Application Note 168, 2005.
- Dionex Application Note 171, 2006.
- Dionex Application Note 184, 2007.
- U.S. EPA Statistical Approach for Determination of LCMRL, 2004.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.