Analysis of Disinfection Byproducts by Ion Chromatography

Význam tématu

Disinfekční vedlejší produkty (DBP) ve vodě představují zásadní zdravotní riziko kvůli potenciálně karcinogenním a toxickým účinkům látek jako bromat, chlorit či haloacetonitrily. Komplexní monitoring těchto látek je klíčový pro zajištění bezpečné pitné vody a dodržení přísných regulačních limitů stanovených např. americkou EPA či WHO.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje přehled moderních iontově chromatografických metod pro analýzu DBP v pitné vodě. Zaměřuje se na:

• Jednorozměrnou IC se standardním potlačením elučního iontového proudu
• Dvourozměrnou (2-D) IC pro zvýšení citlivosti a separační síly
• Spřažení IC s hmotnostní spektrometrií pro selektivní detekci

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhá za využití potlačené konduktometrické detekce a v některých případech i IC-ICP/MS. Klíčové komponenty zahrnují:

• Dionex IonPac kolony (např. AS9-HC, AS19, AS23, AS24, AG24A, AG26/AS26)
• Reagent-Free IC (RFIC) a automatické generátory eluátů (RFIC-EG)
• Systémy Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ a ICS-6000+ HPIC
• Potlačovací moduly ASRS 300, AERS 500 a ACES 300
• Suppresor postcolumn acidifikovaný KI, ODA detektor, elektrolytické potlačení
• Volitelné spojení s ICP-MS (Dionex IC-ICP/MS, MDL 0,014 µg/L bromat)

Hlavní výsledky a diskuse

• Bromat: LOD v isokratickém režimu 0,32 µg/L; v simulované vodě 0,32 µg/L
• Dvourozměrná IC pro bromat dosahuje MDL až 0,036 µg/L díky koncentraci z 1 mL eluátu
• Analýza HAA5, HAA6Br a HAA9: přímá detekce bez derivatizace s LCMRL srovnatelnými s EPA Method 557 (MCAA 0,085 µg/L vs. 0,58 µg/L)
• Recoveries 87–112 % a RSD < 0,5 % pro různé matrice vody (syntetická, povrchová, podzemní)
• Komparace s EPA 552.3 ukazuje vysokou přesnost a reprodukovatelnost bez časově náročného vzorkování a derivatizace

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přímá analýza DBP bez organických extrakcí a derivatizací
• Zvýšená selektivita a citlivost díky 2-D IC a kontinuálnímu potlačování elučního proudu
• Možnost automatizace a vzdáleného ovládání přes tablet či Unity™ Remote Services
• Regulační akceptace pro bromat a perchlorát (EPA metody 302 a 314.2), u HAAs probíhá schvalování
• Nižší provozní náklady a úspora času v porovnání s klasickými GC-ECD postupy

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj dvourozměrné IC pro široké spektrum mikropolutantů, včetně organických DBP
• Integrace IC-MS/MS pro potvrzování struktur a vyšší selektivitu v komplexních matricích
• Využití capillary a mikro-IC pro ultra stopové analýzy a on-line monitoring
• Rozšíření regulací a standardizace nových metod v rámci UCMR a celosvětových norem
• Implementace IoT řešení pro vzdálené sledování kvality vody v reálném čase

Závěr

Dvourozměrná iontová chromatografie společně s potlačenou konduktometrickou detekcí představuje efektivní, citlivou a snadno automatizovatelnou metodu pro monitoring disinfekčních vedlejších produktů ve vodě. Přímé měření bez náročných přípravných kroků, srovnatelné detekční limity s EPA standardy a možnost regulátorského schválení z ní činí atraktivní volbu pro laboratoře a průmyslovou analytiku.