Water quality testing with EPA 300.1

Význam tématu

Pitná voda je klíčovým zdrojem pro veřejné zdraví, a proto vyžaduje spolehlivé sledování obsahu anorganických aniontů a nežádoucích produktů dezinfekce (DBP). DBP, jako jsou chloritany či bromáty, jsou spojovány s karcinogenními a reprodukčními riziky. Integrovaná metoda umožňující vyhodnotit široké spektrum aniontů v jediném běhu přispívá k rychlé odezvě, minimalizaci chyb a optimalizaci laboratorních procesů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat možnost sloučené analýzy standardních aniontů (fluorid, chlorid, nitrit, bromid, dusičnan, síran, fosfát) společně s DBP (chlorit, chlorát, bromát, dichloroacetát) podle EPA 300.1 Parts A a B a ISO 10304-1/4. Studie představuje automatizované generování hydroxidové eluence a optimalizovaný chromatografický protokol pro jediný běh analýzy, včetně validace signálové linearity, rozlišení a odolnosti vůči rušivým matricím.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (kohoutková, umělá, minerální voda) byly připraveny podle EPA 300.1, stabilizovány etylendiaminem (EDA) pro zachování chloritu, a následně injikovány v objemu 50 μL. Kalibrace pomocí Metrohm inteligentní Partial-Loop Injection Technique (MiPT) zajistila řadu standardů z jednoho roztoku. Eluce probíhala gradientem KOH (18–80 mmol/L) na vysokokapacitní koloně Metrosep A Supp 21 (250×4,0 mm) při 45 °C. Automatizované na­lýzování eluence se provádělo pomocí modulu 948 Continuous IC Module, CEP pro generaci eluence, a za sekvenční potlačené vodivostní detekce na 930 Compact IC Flex SeS.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza celkem 95 vzorků a standardů byla ukončena do 40 minut. Rozlišení klíčových párů – bromid/chlorát (průměrně R=2,1) a chlorit/bromát (R=1,9) – překračovalo požadavky ISO. Linearita detekčního článku MB byla v rozsahu 0–15 000 μS/cm. RSD opakovaných měření byla <2,5 % (chloryty a bromáty <5 %), spiking recoveries dosáhly 89–102 %. Vysoké obsahy chloridů (až 500 mg/L) i organických kyselin (glykolát, acetát, formát) neovlivnily separaci a kvantifikaci cílových aniontů.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednorázová analýza více aniontů a DBP šetří čas a zvyšuje průchodnost laboratoře.
• Automatizovaná hydroxidová eluence eliminuje manuální chyby a riziko kontaminace.
• Vysoká robustnost vůči složitým matricím umožňuje důvěryhodné výsledky v reálných podmínkách.
• Udržitelnost provozu díky minimalizaci chemikálií a odpadu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj metod se posune k širší automatizaci, menším instrumentům pro in situ monitoring a integraci s pokročilými datovými systémy pro prediktivní údržbu. Další směr představuje rozšíření spektra analyzovatelných organických i anorganických kontaminantů a využití zelenějších elučních systémů.

Závěr

Popsaná metoda spojuje oddělené části EPA 300.1 a ISO 10304-1/4 do jediné analýzy s vynikajícím rozlišením, citlivostí a odolností vůči matricím. Kombinace Metrosep A Supp 21, modulů 948 Continuous IC a 930 Compact IC Flex SeS s MiPT přináší spolehlivý, rychlý a udržitelný workflow pro rutinní kontrolu kvality pitné vody.

Reference

• U.S. EPA. Method 300.1: Determination of Inorganic Anions in Drinking Water by Ion Chromatography. 1997.
• ISO 10304-1:2007. Water Quality — Determination of Dissolved Anions by Liquid Chromatography of Ions — Part 1.
• ISO 10304-4:2022. Water Quality — Determination of Chlorate, Chloride and Chlorite in Water with Low Contamination.
• Boorman G.A. et al. Drinking Water Disinfection Byproducts: Review and Approach to Toxicity Evaluation. Environ. Health Perspect. 1999;107:207–217.
• Jackson P.E. Ion Chromatography in Environmental Analysis. In: Encyclopedia of Analytical Chemistry. 2000.