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

Význam tématu

Analýza pitné vody je klíčová pro zajištění bezpečnosti a kvality zásobování vodou. Monitorování parametrů, jako je vodivost, pH, alkalita a obsah chloridů, pomáhá odhalit kontaminace, posoudit účinnost úpravy vody a splnit legislativní požadavky.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace je prezentovat plně automatizovaný systém pro souběžné stanovení vodivosti, pH, alkalinity a chloridů v jednom analytickém běhu podle mezinárodních norem. Studium demonstruje zkrácení doby analýzy, minimalizaci ručních úkonů a zajištění vysoké reprodukovatelnosti výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

Systém využívá následující zařízení a senzory:

• 815 Robotic USB Sample Processor XL – manipulace se vzorky, přenos definovaného objemu do externích titračních nádob
• 843 Pump Station (peristaltické čerpadlo) – přesné dávkování činidel a vzorku
• 856 Conductivity Module se 5-kroužkovou měřící elektrodou a Pt1000 – stanovení vodivosti, teploty, TDS a salinity
• 905 Titrando s Dosino dávkovači – potenciometrická titrace pH a alkalinity
• iAquatrode Plus s Pt1000 – inteligentní pH elektroda pro deficitní vodné matrice
• iAg Titrode – inteligentní stříbrná elektroda pro stanovení chloridů

Průběh analýzy:
1. Měření vodivosti ve vzorku pitné vody přímo v laboratorním kelímku
2. Přesný odběr první alikvóty do titrační nádoby pro měření pH a titraci alkalinity kyselinou HCl
3. Přesný odběr druhé alikvóty pro titraci chloridů roztokem AgNO3 po acidifikaci
4. Automatické čištění a kalibrace senzorů před a po analýze

Hlavní výsledky a diskuse

Systém umožňuje dosahovat vysoce reprodukovatelných výsledků s dobou analýzy nižší než 15 minut na jeden vzorek. Při deseti opakováních byly získány tyto průměrné hodnoty:

• Vodivost: 557,8 μS/cm (SDrel 2,3 %)
• pH: 7,89 (SDrel 0,65 %)
• Alkalita: 5,60 mmol/L (SDrel 0,36 %)
• Chloridy: 10,72 mg/L (SDrel 1,08 %)

Vysoká úroveň automatizace výrazně snižuje riziko human error, zkracuje dobu přípravy a zjednodušuje provoz laboratoře.

Přínosy a praktické využití metody

Plně automatizovaný postup přináší následující výhody:

• Zvýšení počtu analyzovaných vzorků za časovou jednotku
• Minimalizace ručních zásahů a chyb při dávkování
• Automatická kalibrace senzorů a stanovení titru činidel
• Splnění norem ISO, EN, ASTM a EPA pro pitnou vodu
• Volné kapacity operátorů pro jiné činnosti

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k integraci spektroskopických a chromatografických technik do automatizovaných platforem, rozšíření portfolia stanovení o mikrobiologické a organické první parametry či využití strojového učení pro predikci kvality vody na základě naměřených dat.

Závěr

Prezentovaný systém spojuje měření vodivosti, pH, alkalinity a chloridů v jednom běhu s minimální obsluhou. Díky vysokému stupni automatizace dochází k výraznému zrychlení analýzy, snížení chybovosti a zvýšení reproducibility výsledků, což přináší laboratořím vyšší produktivitu a spolehlivost dat.

Reference

• ISO 7888, EN 27888, ASTM D1125, EPA 120.1 pro vodivost
• EN ISO 10523, ASTM D1293, EPA 150.1 pro pH
• EN ISO 9963, ASTM D1067, EPA 310.1 pro alkalitu
• ISO 9297, ASTM D512, EPA 325.3 pro chloridy