Determination of trace concentrations of oxyhalides and bromide in municipal and bottled waters by IC

Význam tématu

Monitoring aniontů a oxyhalogenidů je klíčový pro zajištění kvality pitné vody a splnění legislativních limitů. Ionová chromatografie poskytuje citlivou, selektivní a reprodukovatelnou metodu pro detekci stopových koncentrací bromidu, chloritu, chlorátu a dalších oxyhalogenidů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo zavést a ověřit metodu pro určování stopových koncentrací oxyhalogenidů a bromidu v městské a balené vodě pomocí kompaktního RFIC systému Thermo Scientific Dionex Inuvion, v souladu s požadavky U.S. EPA Method 300.1.

Použitá metodika a instrumentace

• Ionový chromatograf: Thermo Scientific Dionex Inuvion RFIC systém
• Kolonová sestava: IonPac AS23-4µm (4×250 mm) aniontová kolona a IonPac AG23-4µm (4×50 mm) předkolona
• Eluent: 4,5 mM Na₂CO₃ / 0,8 mM NaHCO₃ generovaný eluentovým generátorem EGC K₂CO₃ s modifikátorem pH EPM 500
• Eluentní degaser: RFIC eluent degaser a EGC Carbonate Mixer Kit
• Smyčka injekce: 250 µL (plná smyčka)
• Systém potlačení vodivosti: AERS 500 (40 mA, recycle režim) a CRD 300 (chemická regenerace 200 mM NaOH, 2,2 mL/min)
• Detekce: potlačená vodivost
• Podmínky: průtok 1,0 mL/min, teplota kolony 30 °C
• Autosampler: Dionex AS-DV s 5 mL PolyVials a filtrací
• Software: Chromeleon CDS verze 7.3.3

Hlavní výsledky a diskuse

• Rozlišení deseti aniontů, včetně oxyhalogenidů, během 30 minut při optimálním oddělení na IonPac AS23-4µm koloně.
• Analýza reálného vzorku pitné vody: chlorit 5,4 µg/L, chlorát 77,1 µg/L, bromid 13,3 µg/L, bez detekovatelného bromátu.
• Spike testy (10 µg/L a 50 µg/L) potvrdily vysokou přesnost a reprodukovatelnost stanovení s minimálními maticovými vlivy.
• Metoda splňuje limity EPA pro chlorit (1 mg/L), bromát (10 µg/L) a doporučenou úroveň EU pro chlorát (0,01 ppm).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlý 30minutový analytický běh s nízkými mezerami detekce a vysokou selektivitou. RFIC systém eliminuje potřebu externích elučních roztoků, což redukuje riziko kontaminace a snižuje nároky na údržbu. Kompaktní sestava je ideální pro rutinní monitorování kvality vody v laboratořích i provozech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace ionové chromatografie s hmotnostní spektrometrií pro rozšíření analytického rozsahu a identifikaci dalších disinfection by-products (DBP).
• Vývoj přenosných a terénních RFIC přístrojů pro online a in situ měření kvality vody.
• Automatizace vzorkovacího procesu a implementace chytrých sítí pro kontinuální monitorování.
• Rozšíření metody na stanovení dalších stopových aniontů a organických kontaminantů.

Závěr

Ukázaná metoda na bázi RFIC systému Dionex Inuvion poskytuje spolehlivé, citlivé a rychlé stanovení stopových koncentrací oxyhalogenidů a bromidu v pitné i balené vodě. Díky minimalizaci použitých chemikálií a jednoduché přípravě je metoda vhodná pro každodenní provozní i legislativní monitoring.

Reference

1. National Primary Drinking Water Regulations. U.S. EPA. (2023)
2. U.S. EPA Method 300.1: The Determination of Inorganic Anions in Water by Ion Chromatography; U.S. EPA, Office of Water, Cincinnati, OH, 1997.
3. Inorganic Anions Analysis by EPA 300.0 & 300.1. Thermo Fisher Scientific. (2023)
4. Thermo Scientific Application Note 72209, Determination of Trace Concentrations of Oxyhalides and Bromide in Municipal and Bottled Waters, 2011.
5. Thermo Scientific Dionex IonPac AS23-4µm column. (2023)
6. Thermo Scientific Dionex AERS 500 Carbonate Suppressor. (2023)
7. Thermo Scientific Dionex CRD 300 Carbonate Removal Device. (2023)
8. The Third Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR 3). U.S. EPA. (2023)
9. Maximum residue level for chlorate. European Commission. (2023)