Determination of Dissolved Hexavalent Chromium in Drinking Water, Groundwater and Industrial Wastewater Effluents by Ion Chromatography

Význam tématu

Hexavalentní chrom ve formě chromanového aniontu CrO4 2- je toxický pro lidský organismus a životní prostředí. Jeho přesná a selektivní detekce v pitné vodě, podzemní vodě a průmyslových odpadních vodách je klíčová pro ochranu zdraví a splnění regulatorních požadavků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a validovat citlivou iontově chromatografickou metodu pro stanovení Cr(VI) v rozsahu 1–1000 μg/L s detekčním limitem přibližně 1 μg/L. Metoda byla testována na vzorcích pitné vody, podzemní vody a odpadních vodách.

Použitá metodika

Separační princip je založen na aniontové výměnné chromatografii s následnou postkolonickou barevnou reakcí:

• Eluent: 250 mM síranu amonného a 100 mM hydroxidu amonného
• Průtok kolony: 1,5 mL/min
• Vzorkový objem: 50 μL
• Postkolonický reagens: 2,0 mM 1,5-difenylkarbazid v 10 % methanolu a 1,0 N kyselině sírové, průtok 0,5 mL/min
• Detekce: fotometrie při 530 nm
• Lineární rozsah: 1–1000 μg/L, detekční limit ~1 μg/L

Použitá instrumentace

• Iontový chromatografický systém Dionex (např. ICS-2100, ICS-5000+)
• Kolona: IonPac AS7 s NG1 průchodovou kolonkou
• Absorpční detektor UV/VIS (VDM-2)
• Postkolonický reagensní systém

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala vysokou selektivitu a reprodukovatelnost. Graf odezvy potvrdil lineární závislost mezi signálem a koncentrací v rozsahu 1–1000 μg/L. Doba analýzy do 4 minut umožňuje rychlé vyšetření vzorků. Metoda není zaměřena na celkový chrom, ale pouze na Cr(VI).

Přínosy a praktické využití metody

• Jednoduchá příprava a stabilita reagensů
• Vhodná pro pitnou vodu, podzemní vodu i průmyslové odpadní vody
• Uplatnění v monitoringu životního prostředí a QA/QC
• Doporučena v řadě standardizovaných metodik (EPA, ASTM)

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj směřuje k miniaturizaci systémů, automatizaci a integraci s hmotnostní spektrometrií pro komplexní speciační analýzu kovů. Potenciál mají i přenosné a on-line systémy pro kontinuální monitoring.

Závěr

Prezentovaná iontově chromatografická metoda umožňuje citlivé, selektivní a rychlé stanovení hexavalentního chromu v různých matricích s detekčním limitem kolem 1 μg/L, což zajišťuje spolehlivý monitoring a plnění legislativních požadavků.

Reference

1. Arar E.J., Long S.E., Pfaff J.D., Method 218.6 EPA, 1991.
2. Arar E.J., Pfaff J.D., J. Chromatogr. Sci. 1991, 29, 335–340.
3. Proposed ASTM Method, Committee D-19, ASTM, 1991.
4. Proposed ASTM Method, Committee D-22, ASTM, 1991.
5. Edgell K., Longbottom J., Joyce R., EPA collaborative study, 1991.
6. Pappa R., Castillo N., California Air Resources Board, 1989.
7. EPA Methods Manual, 1990.