Comprehensive and fully automated water analysis

Význam tématu

Voda je klíčovým zdrojem pro spotřebu i průmysl, přičemž znečištění představuje závažný globální problém. Vývoj plně automatizovaných systémů pro stanovení iontů, pH, vodivosti a kapacity kyselin v jednom celku usnadňuje rutinní monitorování kvality pitné vody a umožňuje rychlou identifikaci rizikových látek.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo implementovat a ověřit jednotný analytický přístroj (TitrIC 4) pro pitnou vodu z Herisau (Švýcarsko), který kombinuje titraci, iontovou chromatografii a přímá měření (teplota, pH, vodivost). Demonstrace proběhla na desetkrát opakovaných stanoveních s hodnocením přesnosti a opakovatelnosti.

Použitá metodika a instrumentace

• Integrovaný systém TitrIC 4 zahrnuje přístroje 881 Compact IC pro (sekvenční potlačení), 815 Robotic USB Sample Processor XL, 809 Titrando, 856 Conductivity Module, 802 Rod stirrer a 800 Dosinos.
• Elektrochemická stanovení: Aquatrode Plus pH elektroda, polymerová membránová Ca-ISE; činidla: 0,1 mol/L HCl pro p/m, 0,05 mol/L EDTA pro Ca/Mg, 0,2 mol/L TRIS s 0,1 mol/L acetylacetone pro Ca/Mg titrace.
• Iontová chromatografie: kolona Metrosep A Supp 5 – 100/4.0; eluent 3,2 mmol/L Na2CO3 / 1,0 mmol/L NaHCO3; průtok 0,8 mL/min; smyčka 20 µL; supresor 100 mmol/L H2SO4.
• Softwarové řízení: kombinace Tiamo™ a MagIC Net™ s ukládáním výsledků do LIMS a automatickým zálohováním; možnost stanovení iontových bilancí a flexibilního sestavování metod.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza kohoutkové vody v Herisau potvrdila spolehlivé stanovení následujících parametrů (průměr desetí replikací, RSD < 7 %): pH 6,76; m-hodnota 5,65 mmol/L; teplota 20,16 °C; vodivost 590,7 µS/cm; Ca2+ 82,66 mg/L; Mg2+ 17,26 mg/L; anionty F− 0,05 mg/L, Cl− 8,76 mg/L, NO3− 10,63 mg/L, SO42− 5,41 mg/L. Nízká odchylka potvrzuje vysokou přesnost a reprodukovatelnost celého systému.

Přínosy a praktické využití metody

Plně automatizované řešení minimalizuje manuální zásahy a ochraňuje vzorky před kontaminací. Umožňuje komplexní analýzu různých typů vzorků (pitná voda, potraviny, farmacie, galvanizace) a centrální správu dat s LIMS kompatibilitou. Softwarové nástroje poskytují snadnou tvorbu sekvencí měření a automatizované výpočty iontových bilancí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další generace TitrIC (verze 6 a 7) posilují možnosti přidání titrátorů, rozšíření rozsahu stanovených iontů a integraci úpravy vzorků inline ultrafiltrací. Systémy lze upravit pro nové aplikace v průmyslové analytice, environmentálním monitoringu či biotechnologiích.

Závěr

Popsaný systém TitrIC 4 představuje univerzální a flexibilní nástroj pro komplexní automatizovanou analýzu vody. Spojuje vysokou přesnost, reprodukovatelnost a uživatelskou přívětivost, čímž zefektivňuje rutinní i specializované aplikace v oblasti kontroly kvality.

Reference

• J. Kleimann, C. Emmenegger, H. Risse: Comprehensive and fully automated water analysis, Metrohm International Headquarters, CH-9101 Herisau, Switzerland.