Water analysis: The role of standardized ion chromatography

Význam tématu

Cíle a přehled studie / článku

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografické systémy Thermo Scientific Dionex ICS-5/6000/8000.
• Iontově chromatografické kolony IonPac (AS7, AS19, AS23, AS22-Fast, AS30, CS12A, CS16, PA1).
• Potlačovací jednotky (AERS, ADRS, CERS, AMMS) pro recyklaci eluentu po potlačení.
• Sorpcí kartridže OnGuard Ag, Ba, H pro selektivní odstraňování matrice (Cl–, SO₄²–).
• Řídící software Chromeleon Chromatography Data System pro automatizaci kalibrace a testy system suitability.

Hlavní výsledky a diskuse

• Suprovaná vodivostní detekce se stala dominující volbou díky minimálnímu pozadí, vyšší citlivosti a možnosti gradientní eluce.
• Izokratická eluce s karbonátovými eluenty vyhovuje stanovení standardních aniontů; hydroxidové eluenty a gradientní režimy zlepšují separaci složitých matic a stopových kontaminantů (bromát, chloritan, chlorát, perchlorát) v µg/l úrovni.
• Kationty (Li⁺, Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) se separují izokraticky na methansulfonátovém eluentu s možností potlačené i nepotlačené detekce.
• UV/VIS postkolonová reakce s 1,5-diphenylkarbazidem umožňuje detekci chromátů (Cr(VI)) v ng/l koncentracích.
• IC-MS/MS (např. EPA Method 332.0) poskytuje selektivní a ultracitlivé stanovení perchlorátu a dalších látek s interním standardem 18O-enriched perchlorát.
• Příklady reálných vzorků (pitná voda, odpadní voda, povrchová voda, plavecké bazény, alpská jezera) prokázaly robustnost separace, minimální přípravu vzorků a splnění chromatografického rozlišení Rs ≥ 1,3.

Přínosy a praktické využití metody

• Zajištění souladu s mezinárodními i národními standardy (ISO, ASTM, EPA, DIN, WHO) pro certifikované výsledky.
• Auditovatelná stopa dat napříč laboratořemi a regiony prostřednictvím jednotného workflow.
• Flexibilní volba mezi izokratickou a gradientní elucí, potlačenou či nepotlačenou detekcí podle složitosti vzorku.
• Minimalizace rizika kontaminace díky harmonizovaným postupům přípravy a kontrole kvality laboratorní vody (TOC < 5 µg/l, resistivita > 18 MΩ·cm).

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj IC-MS/MS metod pro nové kontaminanty s ultranízkými detekčními limity.
• Reagent-free generace eluentu a autonomní potlačovací systémy pro vyšší spolehlivost a snížení provozních nákladů.
• Integrace pokročilé analýzy dat, umělé inteligence a automatických systémových testů pro prediktivní údržbu instrumentace.
• Rozšíření aplikací v environmentálním monitoringu, potravinářství, farmaceutickém průmyslu a klinické analytice.

Závěr

Reference

• ISO 10304-1:2007 Water quality — Determination of dissolved anions by liquid chromatography of ions — Part 1.
• ISO 10304-3:1997 Water quality — Determination of dissolved anions — Part 3.
• ISO 10304-4:2022 Water quality — Determination of dissolved anions — Part 4.
• ISO 11206:2011 Water quality — Determination of dissolved bromate — Method using IC and post-column reaction.
• ISO 15061:2001 Water quality — Determination of dissolved bromate — IC method.
• ISO 14911:1998 Water quality — Determination of alkali and alkaline earth cations.
• ISO 19340:2017 Water quality — Determination of dissolved perchlorate by IC.
• ASTM D4327-17 Test Method for Anions in Water by Suppressed Ion Chromatography.
• ASTM D5257-17 Standard Test Method for Dissolved Hexavalent Chromium in Water by IC.
• ASTM D6581-18 Bromate, Bromide, Chlorate, and Chlorite in Drinking Water by Suppressed IC.
• ASTM D6919-17 Determination of Dissolved Alkali and Alkaline Earth Cations and Ammonium by IC.