Low-cost determination of anions in municipal drinking water

Význam tématu

Ion chromatografie je jednou z nejdůvěryhodnějších technik pro sledování anorganických aniontů v povrchových, podzemních i pitných vodách. Je klíčová pro ochranu veřejného zdraví a zajištění souladu s předpisy, jako jsou americké normy SDWA a CWA vynucované EPA.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ukázat rychlou a nízkonákladovou metodu stanovení běžných aniontů v pitné vodě za pomoci integrovaného systému Thermo Scientific Dionex Easion IC v režimu Displacement Chemical Regeneration (DCR) ve spojení s Dionex AS-DV autosamplerem a kolonkou IonPac AS22-Fast-4 µm.

Použitá metodika a instrumentace

• IC systém Dionex Easion s vysokotlakým neprůhledným čerpadlem a potlačenou vodivostní detekcí v DCR režimu
• Dionex AS-DV autosampler s filtrovacími víčky
• Kolonka Dionex IonPac AG22-Fast Guard (4×30 mm) a AS22-Fast analytická kolonka (4×150 mm), 4 µm částice
• Eluent: 4,5 mM Na₂CO₃ / 1,4 mM NaHCO₃
• Regenerační roztok: 50 mM H₂SO₄
• Práce s DI vodou (18 MΩ·cm), standardy ACS kvality
• Chromeleon 7.2.10 pro řízení a zpracování dat

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila rozdělení sedmi aniontů (fluorid, chlorid, nitrit, bromid, dusičnan, fosfát, sulfát) do 10 min s výborným rozlišením. Linearita kalibrací byla v rozsahu 0,1–100 mg/L s koeficienty determinace r² 0,995–1,000. Analýza pitné vody ukázala koncentrace chloridů ~3,4 mg/L, síranů ~2,0 mg/L, nízké úrovně fluoridů, nitritů i dusičnanů hluboko pod limity EPA.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí zkrácenou dobu analýzy (10 min oproti 15 min), nižší provozní náklady na vzorek a možnost zpracovat až o dvě vzorky více za hodinu. Díky jednoduché konfiguraci a potlačené vodivostní detekci je ideální pro rutinní monitoring kvality pitné vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se větší integrace nízkonákladových IC systémů pro on-line monitoring vodních zdrojů, vývoj zelenějších eluí a automatizace přípravy vzorků. Dále je perspektivní kombinace s hmotnostní spektrometrií pro rozšíření portfolia analyzovaných látek a vzdálené řízení měření.

Závěr

Studie potvrzuje, že systém Dionex Easion IC v režimu DCR s kolonkou AS22-Fast-4 µm a autosamplerem AS-DV poskytuje rychlé, spolehlivé a nákladově efektivní stanovování anorganických aniontů v pitné vodě v souladu s EPA 300.1.

Použitá instrumentace

• Dionex Easion IC system
• Dionex AS-DV autosampler
• Dionex Chromeleon 7.2.10 MuA Workstation
• Dionex IonPac AG22-Fast Guard a AS22-Fast analýza kolonek
• Dionex ACRS 500 Chemicky regenerovaný suppressor

Reference

• National Primary Drinking Water Regulations; EPA, 2020.
• Method 300.1: The Determination of Inorganic Anions in Water by Ion Chromatography; USEPA, 1997.
• Inorganic Anions Analysis by EPA 300.0 & 300.1; Thermo Fisher Scientific, application note.
• The Dionex IonPac AS22-Fast-4 µm IC columns; Thermo Fisher Scientific, product documentation.