Sensitive determinations of hexavalent chromium in drinking water using a compact IC system

Význam tématu

Hexavalentní chrom (Cr(VI)) patří mezi silné oxidanty s vysokou toxicitou a karcinogenitou, proto podléhá přísným regulacím v pitné vodě.
Spolehlivá a citlivá detekce Cr(VI) na úrovni ng/L je klíčová pro zajištění bezpečnosti vody a dodržení platných standardů.

Cíle a přehled studie

Tato studie demonstruje použití kompaktního iontově chromatografického systému Thermo Scientific Dionex Inuvion pro stanovení šestimocného chromu v pitné vodě podle modifikované metody EPA 218.7.
Hlavním cílem bylo dosáhnout vysoké citlivosti (metoda MDL ~5,6 ng/L) a validovat obnovu Cr(VI) v reálných matricích.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: pitná voda a syntetická vysokojonová voda (HIW).
Reagencie: ASTM deionizovaná voda, 250 mM sulfát amonný, 100 mM hydroxid amonný (eluční roztok), post-kolonový činidlo (2 mM diphenylkarbazid, 10 % methanol, 1 N H2SO4).
Instrumentace:

• Dionex Inuvion IC systém s kolonu IonPac AS7 (2 mm) a vyhřívanou komorou.
• AS-DV autosampler s 5 mL PolyVials.
• AXP-MS pomocné čerpadlo s tlakovou zpětnou zátěží (1 200–1 800 psi).
• Detektor: VWD (530 nm) nebo UltiMate 3000 DAD.

Podmínky separace: průtok 0,36 mL/min, objem injekce 1 000 µL, teplota kolony 30 °C, délka analýzy 14 min.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace byla lineární v rozmezí 10–200 ng/L (r2 = 0,9989).
Metoda detekční limit (MDL) vypočtený jako 3,14 × SD pro 0,01 µg/L (n=7) dosáhl 5,6 ng/L, v souladu s hodnotou EPA 218.7 (5,4 ng/L).
Obnova Cr(VI) ve vzorci HIW byla 99,5 % při přídavku 0,1 µg/L (n=4), přičemž reálný vzorek pitné vody prokázal hodnotu ~2 µg/L.
Chromatogramy ukazují dobře oddělený vrchol Cr(VI) s nízkým šumem pozadí.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vynikající citlivost pod 10 ng/L, vysokou reprodukovatelnost a rychlou analýzu (14 min).
Kompatibilita s normami EPA zajišťuje její využití v laboratořích QA/QC a ve vodohospodářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další miniaturizace a automatizace IC systémů pro terénní analýzy.
Možnost kombinace s hmotnostní spektrometrií pro víceprvková stanovení v jedné analytické šarži.
Vývoj nových post-kolonových reagens pro širší škálu toxických aniontů.

Závěr

Implementovaný Dionex Inuvion IC systém prokázal vysokou citlivost a spolehlivost při stanovení šestimocného chromu v pitné vodě.
Metoda splňuje požadavky EPA a poskytuje robustní nástroj pro rutinní monitorování kvality vody.

Reference

1. U.S. EPA. Method 218.6 a 218.7. EPA, 2023.
2. Thermo Scientific. Application Update 179: Sensitive determinations of hexavalent chromium in drinking water, 2016.
3. Thermo Scientific. Operator’s Manual, Dionex ICS Series VWD, 2012.
4. Thermo Scientific. Operating Instructions, UltiMate 3000 DAD, 2013.
5. Thermo Scientific. AXP-MS Pump Operator’s Manual, 2011.