Multielement analysis of drinking water samples as per regulations from the Bureau of Indian Standards using ICP-MS

Význam tématu

Pravidelné sledování kvality pitné vody je klíčové pro ochranu veřejného zdraví. Přítomnost toxických prvků, jako jsou arsen, kadmium, rtuť či olovo, i výživově významných látek, musí být podrobnou a citlivou analýzou potlačena na úroveň pod stanovenými limity. Indická legislativa (IS 10500:2012, IS 13428:2005, IS 14543:2004) udává přísné maximální limity kontaminantů, které je třeba při testování vody dodržet.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit výkonnost systému iCAP MSX ICP-MS s automatickou zónou naředění argonem (AGD) a autosamplerem iSC-65 pro analýzu různých vodních vzorků (povrchových, podzemních a balených pitných vod) podle indických norem. Hodnocena byla citlivost, linearita, detekční limity, přesnost, opakovatelnost i robustnost měřicího postupu v kontinuální dvanáctihodinové sekvenci.

Použitá metodika

Vzorky balených vod byly před analýzou kyselinou upraveny na 2 % HNO₃ a 0,5 % HCl. Použita byla automatická on-line pětinásobná diluce AGD v úrovni 5 pro eliminaci maticových interferencí bez nutnosti manuální přípravy. Pro potlačení polyatomových interferencí se využilo helium v režimu kinetické energetické diskriminace (KED) v buňce QCell. Interní standardy (Sc, Ge, Rh, In, Ir, Tl) přidávané kontinuálně zajišťovaly kontrolu stability signálů.

Použitá instrumentace

• ICP-MS Thermo Scientific iCAP MSX s QCell CRC a AGD
• Autosampler Thermo Scientific iSC-65
• Software Qtegra ISDS včetně modulu HAWK pro plán údržby a monitorování výkonu

Hlavní výsledky a diskuse

• Linearity kalibrací pro všechny analyty překročila korelační koeficient 0,999.
• Detekční limity (LOD) vyhovují nebo překračují požadavky indických norem, LOD v rozsahu od 0,0002 µg/L (Hg) po 3,0 µg/L (Ca).
• Přesnost ověřená na CRM SLRS-6 a LGC-6026 ukázala recovery 87–120 % pro všechny sledované prvky.
• Robustnost byla demonstrována bez přerušení po více než 250 měřeních (>12 h), interní standardy i QC kontroly zachovaly 90–110 % recovery.
• Koncentrace prvků v testovaných vodách zůstaly pod stanovenými limity IS 10500, přičemž majoritní prvky (Ca, Mg, Na) byly ve stovkách µg/L až mg/L a toxické prvky (As, Cd, Pb, Hg) v desítkách až setinách µg/L.

Přínosy a praktické využití metody

Integrovaná on-line diluce AGD snižuje riziko kontaminace a pracovní náročnost při přípravě vzorků. Jediná analytická běh poskytuje spolehlivé měření stopových i makroprvků bez nutnosti opakovaných analýz či manuálních dilucí. Systém je ideální pro rutinní provoz v testingových laboratořích, kde se denně měří stovky vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj víceprvkové detekce s vyšším průtokem a možnostmi dalších plynů v QCell (např. H₂/CH₄) rozšíří potlačení interferencí. Dále se očekává automatizované zpracování dat s umělou inteligencí pro prediktivní údržbu a optimalizaci metod. Integrace online preparativních jednotek pro čištění vzorků by mohla zvýšit citlivost pro ultra-stopové analýzy.

Závěr

Studie potvrdila, že systém iCAP MSX ICP-MS s AGD a autosamplerem iSC-65 nabízí vysoce citlivou, přesnou a robustní platformu pro multielemntovou analýzu pitných vod v souladu s přísnými indickými normami. Automatizace diluce, potlačení interferencí a integrované QC moduly zajišťují spolehlivost a efektivitu ve vysokoprůtokovém laboratorním provozu.

Reference

• IS 10500:2012 Drinking water – Specification
• IS 13428:2005 Packaged Natural Mineral Water – Specification
• IS 14543:2004 Packaged Drinking Water – Specification