Stanovení halooctových kyselin, bromičnanů a dalaponu v pitné vodě pomocí IC-MS

Bezpečnost pitné vody a potřeba monitorování

Dezinfekce pitné vody je klíčovým krokem k eliminaci mikroorganismů, které mohou způsobovat nemoci. Běžně se k tomu používají chemické dezinfekční prostředky, jako je chlor, oxid chloričitý, chloramin nebo ozon. Tyto látky však mohou reagovat s přírodními složkami vody a vytvářet vedlejší dezinfekční produkty (DBP - disinfection byproducts), které mohou být zdravotně rizikové. Mezi tyto produkty patří například halooctové kyseliny (HAA), trihalomethany, chlorečnany a bromičnany. Herbicid dalapon se pak může do vodních toků dostat odtokem z polí.

Dlouhodobá expozice těmto látkám může mít negativní zdravotní dopady, včetně zvýšeného rizika vzniku rakoviny a poškození ledvin. Proto byly stanoveny maximální přípustné koncentrace těchto látek v pitné vodě a její vzorky jsou pravidelně analyzovány, aby byla zajištěna její nezávadnost.

HAA je skupina organických sloučenin na bázi molekuly kyseliny octové (CH₃COOH), ve které jsou jeden nebo více atomů vodíku nahrazeny halogenem (chlórem nebo bromem). Existuje devět druhů HAA obsahujících chlór a/nebo brom:

• monochloroctová kyselina (MCAA)
• monobromoctová kyselina (MBAA)
• dichloroctová kyselina (DCAA)
• bromchloroctová kyselina (BCAA)
• dibromoctová kyselina (DBAA)
• trichloroctová kyselina (TCAA)
• bromdichloroctová kyselina (BDCAA)
• chlorodibromoctová kyselina (CDBAA)
• tribromoctová kyselina (TBAA)

Z těchto devíti HAA jich bylo pět regulováno EPA (HAA5) s kumulativním zákonným limitem 60 μg/l (60 ppb) v pitné vodě. Maximální limit pro bromičnany byl 10 μg/l (10 ppb) a pro dalapon 0,2 mg/l (200 ppb).

Metoda pro rychlou a přesnou analýzu

Pro stanovení devíti druhů halooctových kyselin, bromičnanů a dalaponu v pitné vodě lze použít metodu iontové chromatografie spojenou s hmotnostní spektrometrií (IC-MS). V této studii byl použit systém Thermo Scientific™ Dionex™ ICS-6000 HPIC™ s aniontově výměnnou kolonou Thermo Scientific™ Dionex™ IonPac™ AS31, která byla speciálně navržena pro rychlou analýzu HAA, bromičnanů a dalaponu v pitné vodě, ve spojení s hmotnostním spektrometrem Thermo Scientific™ ISQ™ EC na bázi jednoduchého kvadrupólu.

Pragolab: Obr. 1: Iontový chromatograf Thermo Scientific™ Dionex™ ICS-6000 HPIC™

Tato metoda se ukázala jako rychlejší než standardní metoda U.S. EPA 557, snížila čas analýzy ze 60 na 40 minut. Byla rovněž prokázána vysoká citlivost pro stanovení HAA5 (MCAA, MBAA, DCAA, DBAA a TCAA), bromičnanů a dalaponu.

• MCAA (mez detekce – MDL = 0,1 μg/l)
• MBAA (MDL = 0,03 μg/l)
• DCAA (MDL = 0,03 μg/l)
• DBAA (MDL = 0,16 μg/l)
• TCAA (MDL = 0,67 μg/l)

Bromičnany (MDL = 0,12 μg/l) a dalapon (MDL = 0,12 μg/l)

Kromě toho umožňuje detekci dalších HAA:

• BCAA (MDL = 0,16 μg/l)
• BDCAA (MDL = 2,79 μg/l)
• CDBAA (MDL = 1,04 μg/l)
• TBAA (MDL = 4,55 μg/l)

Správnost byla potvrzena u 10 z 11 analytů uvedených v metodě 557 U.S. EPA. (MCAA, MBAA, bromičnany, dalapon, DCAA, BCAA, DBAA, TCAA, BDCAA a CDBAA) s výtěžností v rozmezí od 92 % do 119 % (10 µg/l).

Pragolab: Obr. 2: Hmotnostní spektrometr Thermo Scientific™ ISQ™ EC
Závěrem lze říci, že metoda IC-MS s jednoduchým kvadrupólem splňuje požadavky stanovené v metodě 557 U.S. EPA a lze ji použít pro stanovení HAA5, bromičnanů a dalaponu. Jednokvadrupólová MS poskytuje dostatečnou selektivitu a meze detekce pro účely screeningu HAA5. To z ní činí efektivní nástroj pro monitorování kvality vody a zajištění zdravotně nezávadné distribuce pitné vody.

Kompletní aplikační list můžete najít zde a pro jakékoliv další informace nás neváhejte kdykoliv kontaktovat na [email protected], +420 771 137 630.