Fast and rugged method for low-cost determination of anions in water

Význam tématu

Monitorování anorganických aniontů ve vodních vzorcích je kritické pro zajištění kvality pitné, povrchové, podzemní i odpadní vody. Iontová chromatografie (IC) je v tomto ohledu standardní technikou podporovanou regulacemi U.S. EPA pro bezpečnost pitné vody a kontrolu znečištění.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo demonstrovat rychlou, robustní a cenově dostupnou metodu stanovení běžných aniontů (fluorid, chlorid, nitrit, bromid, nitrát, fosfát, sulfát) v pitné vodě pomocí systému Thermo Scientific Easion IC s kolonkou Dionex IonPac AS29-Fast-4µm v režimu Displacement Chemical Regeneration (DCR).

Použitá metodika a instrumentace

• Dionex Easion IC system v DCR režimu
• Dionex AS-DV autosampler s PolyVial a automatickou filtrací vzorků
• Dionex IonPac AS29-Fast-4µm analytická kolona (4×150 mm) a guard kolona (4×30 mm)
• Eluent: 4,5 mM Na2CO3 / 2,0 mM NaHCO3
• Regenerační roztok: 50 mM H2SO4
• Průtok: 1,0 mL/min, injekční objem 25 µL, ambientní teplota
• Detekce: potlačená vodivost s ACRS 500 Anion Chemically Regenerated Suppressor

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separaci sedmi aniontů za méně než 10 minut s výborným rozlišením. Kalibrace pro všechny analyty vykazovala lineární závislost s koeficientem determinace r2 od 0,995 do 1,000. Analýza pitné vody prokázala koncentrace chloridu 3,84 mg/L, sulfátu 1,96 mg/L, fluoridu 0,54 mg/L, dusičnanů 0,06 mg/L a dusitanů 0,01 mg/L, což je pod stanovenými limity U.S. EPA.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a jednoduše proveditelné měření aniontů v různých typech vod
• Robustnost a nízké provozní náklady díky integrovanému designu systému
• Automatická filtrace vzorků minimalizuje riziko zanesení kolony
• Vhodné pro rutinní monitoring v environmentálních i průmyslových laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Systém lze rozšířit pro on-line monitorování kvality vody nebo kombinovat s pokročilými technikami (např. hmotnostní spektrometrií) pro detekci stopových koncentrací. Další vývoj se zaměří na vyšší automatizaci a zrychlení analýzy.

Závěr

Thermo Scientific Dionex Easion IC s kolonkou IonPac AS29-Fast-4µm v DCR režimu představuje spolehlivý a ekonomický nástroj pro rutinní stanovení anorganických aniontů ve vodách s vynikající lineární kalibrací a rychlou separací.

Použitá instrumentace

• Dionex Easion IC system
• Dionex AS-DV autosampler
• Dionex IonPac AS29-Fast-4µm kolony
• Chromeleon 7.2.10 MuA Workstation

Reference

• National Primary Drinking Water Regulations, U.S. EPA (accessed May 27, 2020)
• Method 300.1 The Determination of Inorganic Anions in Water by Ion Chromatography, USEPA Office of Water, 1997
• Inorganic Anions Analysis by EPA 300.0 & 300.1, Thermo Fisher Scientific, 2020
• Thermo Scientific Application Note 73607 Determination of Inorganic Anions in Drinking Water, Wastewater and High Ionic Strength Water, 2020