Conductivity, pH value, alkalinity, hardness, and chloride in tap water

Význam tématu

Analýza pitné vody je zásadní pro zajištění kvality vodovodní sítě, ochranu zdraví spotřebitelů a splnění legislativních norem. Parametry jako vodivost, pH, zásaditost, tvrdost a obsah chloridů patří mezi klíčové indikátory celkového stavu vody a slouží pro rychlé odhalení kontaminantů či odchylek od standardních hodnot.

Cíle a přehled studie

Studie představuje plně automatizovaný analytický systém, který v jedné měřicí sekvenci umožňuje stanovit vodivost (ISO 7888, EN 27888, ASTM D1125, EPA 120.1), pH (EN ISO 10523, ASTM D1293, EPA 150.1), alkalinitu (EN ISO 9963, ASTM D1067, EPA 310.1), tvrdost Ca/Mg (ISO 6059, ASTM D1126, EPA 130.2) a chloridy (ISO 9297, ASTM D512, EPA 325.3). Systém zahrnuje automatický převod vzorku do externích titračních nádob, kalibraci senzorů i stanovení titeru činidel.

Použitá metodika a instrumentace

Automatická analýza probíhá na platformě 815 Robotic USB Sample Processor XL vybavené dvěma externími titračními nádobami. Nejprve se ve vzorku v laboratorním kelímku změří vodivost 5-prstovou článkovou elektrodou s teplotním senzorem. Následně se vzorek rozdělí: první alikvotou se měří pH a provádí titrace HCl (alkalinitou) a EDTA (tvrdost); druhá alikvota vstupuje do kyselého prostředí pro titraci AgNO₃ (chloridy). Všechny kroky včetně oplachu jsou řízeny robotem. Systém používá:

• 815 Robotic USB Sample Processor XL
• 856 Conductivity Module se 5-prstovou buňkou a Pt1000
• 905 Titrando s iTrode senzory (iAquatrode plus pro pH, Ca-ISE, iAg Titrode)
• Peristaltické čerpadlo 843 Pump Station

Hlavní výsledky a diskuse

Automatický protokol dosahuje doby analýzy pod 15 minut při vynikající reprodukovatelnosti (RSD < 2 %). Výsledky pro pitnou vodu (n=10):

• Vodivost: 567,4 µS/cm (RSD 0,84 %)
• pH: 7,83 (RSD 0,32 %)
• Zásaditost: 5,44 mmol/L (RSD 0,09 %)
• Ca: 84,57 mg/L (RSD 0,50 %)
• Mg: 19,66 mg/L (RSD 1,74 %)
• Tvrdost (Ca+Mg): 2,92 mmol/L (RSD 0,62 %)
• Chloridy: 10,87 mg/L (RSD 1,51 %)

Výsledné titrační křivky potvrdily přesné určení ekvivalentních bodů a stabilní průběh měření.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizace výrazně snižuje manuální zásahy a riziko chyb, umožňuje autorizovanou kalibraci senzorů a titeru činidel, zkracuje dobu analýzy a zvyšuje propustnost laboratoře. Systém ocení provozy vodáren, komunální i průmyslové laboratoře pro pravidelné monitorování kvality vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem může být integrace online monitoringu přímo v distribuční síti, rozšíření metody na toxické anionty či kovy stop v pitných i odpadních vodách a implementace strojového učení pro prediktivní údržbu a včasné varování před mimořádnými událostmi.

Závěr

Představený plně automatizovaný systém pro komplexní analýzu pitné vody poskytuje rychlé, spolehlivé a reprodukovatelné výsledky. Díky integrované přípravě vzorku a automatické kalibraci zvyšuje produktivitu laboratoří a minimalizuje lidský faktor, což je klíčové pro moderní analytickou praxi.