Low-cost determination of anions in municipal drinking water

Význam tématu

Ion chromatografie představuje osvědčenou techniku pro monitorování anorganických aniontů v povrchových, podzemních, pitných a odpadních vodách. Přísné environmentální předpisy (bezpečnost pitné vody podle SDWA a CWA) vyžadují spolehlivé, rychlé a nízkonákladové metody pro kontrolu kvality pitné vody.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je demonstrovat stanovení sedmi běžných anorganických aniontů ve vzorcích pitné vody pomocí nízkonákladového systému Thermo Scientific Dionex Easion IC v režimu Displacement Chemical Regeneration (DCR) s použitím IonPac AS22 kolony a potlačenou konduktivní detekcí.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografický systém: Dionex Easion IC v DCR režimu
• Autosampler: Dionex AS-DV
• Kolony: IonPac AG22 (4×50 mm) jako zásuvná kolonka a IonPac AS22 (4×250 mm) analytická
• Suppressor: ACRS 500 chemicky regenerovaný (4 mm)
• Eluent: 4,5 mM Na₂CO₃ / 1,4 mM NaHCO₃
• Regenerační roztok: 50 mM H₂SO₄
• Průtok: 1,2 mL/min
• Objem injekce: 25 µL
• Detekce: potlačená konduktivita
• Softwarová platforma: Chromeleon 7.2.10

Hlavní výsledky a diskuse

V optimalizovaných podmínkách bylo během 15 minut vyřešeno sedm aniontů (fluorid, chlorid, nitrit, bromid, dusičnan, fosfát, síran) s vysokým rozlišením. Kalibrační křivky pro koncentrace v rozsahu 0,1–200 mg/L vykázaly koeficient determinace r² mezi 0,997–1,000. Analýza reálného vzorku pitné vody potvrdila koncentrace pod regulačními limity EPA: chlorid 3,41 mg/L, síran 1,65 mg/L, fluorid 0,57 mg/L, nitrit 0,04 mg/L, bromid 0,02 mg/L, dusičnan 0,05 mg/L, fosfát 0,01 mg/L.

Přínosy a praktické využití metody

• Nízkonákladová a kompaktní sestava vhodná pro rutinní monitoring pitné vody
• Jednoduchá obsluha a údržba díky integrovanému systému a chemické regeneraci suppressoru
• Blesková analýza do 15 minut s vysokou citlivostí a přesností

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další miniaturizace systémů IC, rozšíření automatizace přípravy vzorků a integrace s online senzory pro kontinuální monitorování kvality vody. Metodu lze aplikovat i na sledování dalších aniontů a analytické úlohy v průmyslové i environmentální oblasti.

Závěr

Studie prokázala, že nízkonákladový Dionex Easion IC systém v DCR režimu ve spojení s IonPac AS22 kolonou poskytuje spolehlivou, rychlou a cenově efektivní analýzu anorganických aniontů v pitné vodě, splňující požadavky U.S. EPA Method 300.1.

Reference

• 1. U.S. EPA National Primary Drinking Water Regulations. Accessed May 27, 2020.
• 2. U.S. EPA Method 300.1: Determination of Inorganic Anions in Water by Ion Chromatography; 1997.
• 3. Thermo Fisher Scientific. Inorganic Anions Analysis by EPA 300.0 & 300.1. Accessed May 27, 2020.