Chromium Speciation of Drinking Waters by IC-ICP-MS
Postery | 2021 | Shimadzu | PittconInstrumentace
Chrom patří mezi sledované toxické prvky v pitné vodě. EPA stanovila maximální hladinu celkového chromu na 100 ppb. Odlišné oxidační formy Cr(III) a Cr(VI) se významně liší toxicitou: trivalentní chrom je esenciální stopový prvek, zatímco hexavalentní je karcinogen a reprodukční toxikant. Rychlá a spolehlivá speciation je nezbytná pro správné vyhodnocení zdravotních rizik a dodržení legislativních limitů.
Cílem studie bylo vyvinout robustní a rychlou metodu pro separaci a kvantifikaci Cr(III) a Cr(VI) v pitných vodách bez nutnosti složitého předúpravného kroku s komplexačními činidly. Použita je chromatografie iontová (IC) ve spojení s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plamenem (ICP-MS), která nabízí vysokou citlivost, selektivitu a možnost vícevzorkové analýzy.
Metoda IC-ICP-MS se ukázala jako rychlý, přesný a citlivý nástroj pro speciation Cr(III) a Cr(VI) v pitných vodách bez předúpravy. Nabízí výrazné výhody v oblasti ochrany veřejného zdraví, splnění regulačních požadavků a efektivního pracovního toku v analytických laboratořích.
Iontová chromatografie, ICP/MS, Speciační analýza
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceShimadzu
Souhrn
Chromové speciation pitných vod pomocí IC-ICP-MS
Význam tématu
Chrom patří mezi sledované toxické prvky v pitné vodě. EPA stanovila maximální hladinu celkového chromu na 100 ppb. Odlišné oxidační formy Cr(III) a Cr(VI) se významně liší toxicitou: trivalentní chrom je esenciální stopový prvek, zatímco hexavalentní je karcinogen a reprodukční toxikant. Rychlá a spolehlivá speciation je nezbytná pro správné vyhodnocení zdravotních rizik a dodržení legislativních limitů.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout robustní a rychlou metodu pro separaci a kvantifikaci Cr(III) a Cr(VI) v pitných vodách bez nutnosti složitého předúpravného kroku s komplexačními činidly. Použita je chromatografie iontová (IC) ve spojení s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plamenem (ICP-MS), která nabízí vysokou citlivost, selektivitu a možnost vícevzorkové analýzy.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: vody z kohoutku a studní analyzované přímo bez předúpravy; fortifikace referenčních vzorků přídavkem standartních roztoků Cr(III) a Cr(VI).
- Chromatografická část: Shimadzu Prominence IC s kolonkou Shodex VC-50 2D, mobilní fáze 9 mM HNO₃ (pH 2), průtok 0,3 mL/min, teplota kolony 50 °C, objem injekce 20 μL, izokratický režim.
Fittings kit od Glass Expansion pro přímý přívod eluátu k nebulizéru ICP-MS. - Detekce: Shimadzu ICPMS-2030 s kolizní cely naplněnou He, výkon plasmatu 1,2 kW, hlavní izotop Cr-52 sledován pro vysokou citlivost a redukci ArC a ClOH interferencí.
- Příprava standardů: 2–10 µg/L pro Cr(III) a Cr(VI), calibrace založena na ploše píků.
Hlavní výsledky a diskuse
- Úplná separace Cr(III) a Cr(VI) během 10 min s retenčními časy ~7,8 min a ~1,8 min.
- Detekční limity: 0,20 µg/L pro Cr(III), 0,35 µg/L pro Cr(VI), tj. dvě řády pod limitem EPA.
- Kalibrační křivky výborné linearity (R² = 0,9999) v rozsahu 2–10 µg/L.
- Recoveries vzorků fortifikovaných 5 µg/L pohybovaly mezi 95 % a 103 %, RSD < 5 %, prokázána přesnost a reprodukovatelnost metody.
- Stabilita dlouhodobých injekcí (7,2 h) RSD 1,5 % (retenční časy) a 2,6 % (plocha píků).
Přínosy a praktické využití metody
- Eliminace složité předúpravy – žádné komplexační činidlo, rychlé zpracování vzorků.
- Vysoká citlivost a selektivita díky ICP-MS s kolizní cely proti interferencím.
- Možnost přímé analýzy pitných vod v QA/QC a výzkumných laboratořích pro monitorování Cr(III) a Cr(VI).
- Potenciál pro rozšíření na další iontové formy a multi‐elementární analýzu bez změny přístrojové konfigurace.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další snížení detekčních limitů zvýšením objemu injekce nebo optimalizací kolony s vyšší kapacitou.
- Automatizovaná on‐line monitorovací zařízení pro kontinuální sledování kvality vody.
- Rozšíření na další speciační studie kovů a metaloidů v komplexních matricích.
- Integrace s mikrofluidními a přenosnými platformami pro polní analýzu.
Závěr
Metoda IC-ICP-MS se ukázala jako rychlý, přesný a citlivý nástroj pro speciation Cr(III) a Cr(VI) v pitných vodách bez předúpravy. Nabízí výrazné výhody v oblasti ochrany veřejného zdraví, splnění regulačních požadavků a efektivního pracovního toku v analytických laboratořích.
Reference
- Practical Guide to ICP-MS, Robert Thomas, Marcel Dekker, Inc.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
NEMC: Chromium Speciation of Drinking Waters by IC-ICPMS
2021|Shimadzu|Prezentace
Chromium Speciation of Drinking Waters by IC-ICPMS Haihan Chen, Jonathan Peters, Hui Guo, and Ruth Marfil-Vega Shimadzu Scientific Instruments In today’s presentation 1. Why Chromium speciation? 2. Current methods 3. New method 4. Results 5. Conclusions & Benefits 6. Q&A…
Klíčová slova
iii, iiichromium, chromiumconclusions, conclusionsspeciation, speciationresults, resultsmethod, methodicpms, icpmstap, tapwater, watersetting, settingexists, existsfortified, fortifiedparameter, parameterhours, hourselectroplating
Determination of Hexavalent Chromium in Drinking Water by Ion Chromatography (IC)–ICP-MS
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Determination of Hexavalent Chromium in Drinking Water by Ion Chromatography (IC)–ICP-MS Fast, sensitive, and accurate measurement of Cr(VI) using a Metrohm 940 IC coupled to the Agilent 7800 ICP-MS Introduction Authors Yan Cheung , Jayesh Gandhi ,…
Klíčová slova
mrl, mrltap, tapiii, iiiwater, waterspecies, speciesrpir, rpirspike, spikeicp, icprecovery, recoverydrinking, drinkingconcentration, concentrationedta, edtachromium, chromiumepa, epamrls
Speciation Analysis of Chromium by LC-ICP-MS Based on ISO 24384
2024|Shimadzu|Aplikace
ICP Mass Spectrometer ICPMS-2040 Series, ICPMS-2050 Series Application News Speciation Analysis of Chromium by LC-ICP-MS Based on ISO 24384 Kisho Hori User Benefits Enables Cr(III) and Cr(VI) to be measured simultaneously in accordance with ISO 24384. Suffers less…
Klíčová slova
iii, iiichromium, chromiumicp, icpwater, waterinquiry, inquiryundiluted, undilutedmineral, mineralcoexisting, coexistingconcentration, concentrationpretreatment, pretreatmentspike, spikeprominence, prominenceedta, edtaspeciation, speciationcoprecipitation
Low-level speciated analysis of Cr(III) and Cr(VI) using LC(IC)-ICP-MS
2012|Agilent Technologies|Aplikace
Low-level speciated analysis of Cr(III) and Cr(VI) using LC(IC)-ICP-MS Application note Environmental Authors Mina Tanoshima1, Tetsushi Sakai1, Craig Jones2 1. Agilent Technologies Tokyo, Japan 2. Agilent Technologies Santa Clara, CA, USA Introduction Chromium (Cr) is used in stainless steel and…
Klíčová slova
iii, iiiwater, waterspiked, spikedtap, tapmodified, modifiededta, edtaunspiked, unspikedicp, icpaverage, averagedrinking, drinkingwaters, watershealth, healthboth, bothcalifornia, californiainterferences