Identifying Disinfection Byproducts in Treated Water

Význam tématu

Voda v bazénech a vířivkách je ošetřována dezinfekčními prostředky které reagují s organickými látkami a mohou vytvářet potenciálně škodlivé vedlejší produkty. Široká charakterizace těchto látek je klíčová pro ochranu zdraví uživatelů a pro pochopení chemických procesů při dezinfekci.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo využít hmotnostní spektrometrii s vysokým rozlišením a pokročilou datovou analýzu k identifikaci známých i dosud neznámých dezinfekčních vedlejších produktů ve vzorcích vody z bazénu a vířivky. Studie klade důraz na ne cílovou analýzu komplementárními režimy ionizace.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky bazénové a vířivkové vody byly extrahovány na pryskyřicích Amberlite XAD, koncentrovány a derivatizovány diazomethanem. Analýza proběhla na zařízení Pegasus GC HRT společnosti LECO s těmito parametry

• Chromatograf Agilent 7890 s MMI injektorem
• Kolona Rxi 5MS, 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm
• Program teplot 35 °C do 280 °C
• Ionizační režimy elektronová ionizace EI a chemická ionizace CI (reagens NH3 v CH4)
• Rozlišení 25 000 až 50 000 FWHM
• Režimy záznamu m/z 33–650 (EI) a 60–650 (CI)

Hlavní výsledky a diskuse

Workflow kombinující vysoké rozlišení dekonvoluce HRD, hmotové defektní grafy a vyhledávání v knihovnách umožnilo:

• Identifikaci méně než 5 procent komponent s vysokou podobností ve standardních databázích
• Objevení dosud neznámých halogenovaných sloučenin díky masovým defektům s referenční formulí Cl H
• Komplementární využití EI a CI k jednoznačnému určení molekulárních iontů a aduktů
• Příkladné objasnění struktury dibromopyridinaminu a dalších bromovaných ketonů

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje rozsáhlý soubor nástrojů pro ne cílovou analýzu velmi složitých vzorků. Automatizované vyhledávání špiček, filtr podle halogenových vzorců a přímé vyhledávání na ChemSpider umožňují rychlou a robustní identifikaci neznámých látek ve vodách podléhajících dezinfekci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj softwarových nástrojů pro ne cílovou analýzu, využití umělé inteligence při předpovědi struktur a širší integrace databází chemických sloučenin. Vysoké rozlišení hmotové spektrometrie bude hrát klíčovou roli v monitorování kvality vody a identifikaci nových kontaminantů.

Závěr

Pegasus GC HRT v kombinaci s ChromaTOF HRT softwarem prokázal schopnost odhalit více sloučenin než dosavadní přístupy. Pokročilé funkce pro dekonvoluci, filtrování a identifikaci umožnily objevit a navrhnout struktury nových dezinfekčních vedlejších produktů ve vzorcích bazénové a vířivkové vody.

Reference

Byer JD Richardson SD Identifying Disinfection Byproducts in Treated Water LECO Corporation Application Note Form No 203-821-492 2015