Measurement of AOX with combustion IC

Význam tématu

AOX slouží jako klíčový sumární parametr pro monitorování nepolárních chlorovaných uhlovodíků v odpadních vodách od 90. let.
Rozšíření na stanovení organicky vázaného fluoru (AOF) reaguje na nálezy perfluorovaných sloučenin v životním prostředí a nabízí komplexnější pohled na organohalogeny.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem článku je představit spalovací iontovou chromatografii (Combustion IC) pro simultánní stanovení AOCl, AOBr, AOI a AOF.
Další součástí je optimalizace přípravy vzorku pomocí glycerolu k fixaci aktivního uhlí pro plně automatizovaný provoz.

Použitá metodika a chemikálie

Vzorky vody se buď pumpují přes sloupce s aktivním uhlím, nebo se protřepávají s uhlím.
Po spalování s hydropyrolýzou se plyny absorbuje v ultrapure vodě (kapaliny) nebo v roztoku H2O2 pro pevné vzorky.
Iontová chromatografie se provádí s eluční směsí 3,2 mmol/L Na2CO3 a 1,0 mmol/L NaHCO3, průtokem 0,7 mL/min a injekcí 200 μL.

Použitá instrumentace

• Přístroj pro spalovací IC s modulem pro hydropyrolýzu a absorpční modul
• Autosampler s možností předkoncentrace na sloupcích a shaking módu
• Iontový chromatograf s chemickou i CO2 supresí, vodivostní a UV detektory
• Kolony Metrosep A Supp 5 (150/4.0 a 250/4.0) se sparní kolonkou PCC 2HC/4.0

Hlavní výsledky a diskuse

Detekční limity se pohybují kolem 2 μg/L pro AOF, 5 μg/L pro AOCl a 1 μg/L pro AOBr a AOI při objemu vzorku 100 mL a injekci 200 μL.
Fixace uhlí dvěma kapkami glycerolu udržuje materiál v ložisku až 24 hodin bez ztrát, aniž by se zvýšila slepá hodnota.
Retenční časy analyzovaných iontů se pohybují v rozsahu 4,3–18,5 min, přičemž nevyskytují se praktické interference oxyhalidů.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní stanovení organicky vázaných halogenů (Cl, Br, I) a fluoru
• Vyšší informační obsah než u coulometrické stanovovací metody
• Plná automatizace procesu pro rutinní monitoring vod a pevných vzorků
• Splnění požadavků ISO 9562 a rozšíření pro AOF

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnost rozšíření o stanovení organicky vázaného síry jako další sumární parametr.
Vývoj selektivních sorbentů pro účinnější prekoncentraci různých polárních i nepolárních látek.
Integrace s laboratorními informačními systémy a real-time monitoring v terénu.

Závěr

Spalovací iontová chromatografie představuje robustní a citlivou alternativu ke klasické coulometrické metodě AOX.
Fixace aktivního uhlí glycerolem významně zlepšuje stabilitu vzorků při automatizovaném provozu bez dopadu na blank hodnoty.

Reference

• EN ISO 9562:2004 Sumární parametr AOX pro vodní vzorky
• Oleksy-Frenzel et al., Combustion IC pro AOCl, AOBr a AOI
• Rozšíření metody na AOF v důsledku nálezů perfluorovaných sloučenin
• Metrohm White Paper WP-041EN Spalovací IC pro AOF a AOX, 2018
• Hydropyrolýza a absorpční modul s H2O2 pro analýzu pevných vzorků