Determination of Hexavalent Chromium in Dyes

Význam tématu

Hexavalentní chrom (Cr(VI)) je nejtoxičtější formou chromu s přísně regulovanými limity v pitné vodě i spotřebitelských výrobcích. V barvivech používaných ve výrobě kůže či textilií může docházet k oxidaci méně škodlivého Cr(III) na Cr(VI), což zvyšuje riziko expozice a kožních reakcí. Spolehlivá a citlivá analýza Cr(VI) v organických matricích je proto klíčová pro zajištění bezpečnosti výrobků a dodržení legislativních požadavků.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na stanovení Cr(VI) ve dvou komerčních barvivech (Fast Red a Metal Complex Black) po 100násobném ředění. Cílem bylo ověřit rychlou a citlivou metodu iontové chromatografie (IC) s postkolonální reakcí, která přeměňuje Cr(VI) na barevný komplex detekovatelný v viditelné oblasti spektra.

Použitá metodika

Vzorky barviv se ředily 1:100 vodou a čistily na kartridži OnGuard II P. Chromatografická separace proběhla na koloně Thermo Scientific Dionex IonPac AS7 Analytical (4 × 250 mm) se guard kolonou NG1 (4 × 50 mm). Eluent tvořil 250 mM síran amonný a 100 mM hydroxid amonný, teplota 30 °C, průtok 1,0 mL/min, objem injekce 10 μL. Po separaci se do proudu přidával postkolonální reagenční roztok (2 mM diphenylkarbazidu v 10 % methanolu a 1 M sírové kyseliny), reakční kohoutek 1500 μL, průtok 0,5 mL/min, detekce při 530 nm.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Dionex ICS-3000 s dvojitou pumpou DP
• VWD detektor viditelné absorpce
• AS autosampler pro automatickou injekci vzorků
• Thermostatické kolony IonPac AS7 Analytical a NG1 Guard

Hlavní výsledky a diskuse

Ve vzorku Fast Red nebylo Cr(VI) pod detekčním limitem. V Metal Complex Black bylo v ředění 1:100 stanoveno 56,1 µg/L Cr(VI). Spiking 30 µg/L Cr(VI) do obou vzorků přineslo recoverie 99,3 % (Fast Red) a 101 % (Black), což potvrzuje vysokou přesnost a spolehlivost metody. Analýza trvala do 7 minut a nevyžadovala náročnou přípravu vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlý screening Cr(VI) v barvivech a kožených výrobcích, s uplatněním v QA/QC procesech textilního průmyslu, environmentálním monitoringu a legislativních testech.

Budoucí trendy a možnosti využití

Předpokládá se další rozšíření metody do online monitoringu, vývoj automatizovaných systémů pro vyšší průtok vzorků a aplikace na stanovení dalších toxických forem kovů či multisenzorické detekční systémy pro komplexní analýzu kovových kontaminantů.

Závěr

Iontová chromatografie s postkolonální reakcí poskytuje rychlé, citlivé a přesné stanovení Cr(VI) v barvivech. Metoda je snadno implementovatelná v rutinních laboratořích a splňuje požadavky na přesnost, citlivost i efektivitu.

Reference

• Peterson J.; Murphy B.; Perati P.; Richter B. LCGC The Applications Notebook, 2007, June, 28.
• Dionex Application Update 144: Determination of Hexavalent Chromium in Drinking Water Using Ion Chromatography, LPN 1495, 2003.