Chromium Speciation of Drinking Waters by IC-ICP-MS

Význam tématu

Speciace chromu v pitné vodě je klíčová z hlediska zdravotních rizik, protože Cr(III) je esenciální stopový prvek, zatímco Cr(VI) je karcinogenní a toxický. Přesné a rychlé rozlišení těchto forem umožňuje efektivní monitorování kvality vody a dodržování přísných limitů kontaminantů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout robustní a vysoce průchodnou metodu pro speciaci chromu v pitné a studniční vodě bez potřeby složitého předzpracování vzorku. Studie demonstruje spojení iontové chromatografie se spektrometrií ICP-MS pro rychlou separaci a kvantifikaci Cr(III) a Cr(VI).

Použitá metodika a instrumentace

Studie využila Shimadzu Prominence IC se sloupcem Shodex VC-50 2D a mobilní fází 9 mM HNO3 při pH 2, průtoku 0,3 mL/min, teplotě 50 °C a injekčním objemu 20 µL. K detekci byl použit ICPMS-2030 s RF výkonem 1,20 kW, hloubkou vzorku 5 mm a heliovým kolizním buňkovým plynem pro potlačení polyatomových interferencí při sledování izotopu m/z 52. Spojení IC a ICP-MS probíhalo pomocí inertní spojovací soupravy.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila úplné oddělení Cr(III) a Cr(VI) do deseti minut. Stanovení měrné látky bylo lineární v rozsahu 2 až 10 µg/L s korelačním koeficientem nad 0,9999. Mez detekce činila 0,20 µg/L pro Cr(III) a 0,35 µg/L pro Cr(VI), což je řádově pod limitem EPA 100 µg/L. Při opakovaných injekcích po dobu 7,2 h byl zajištěn stabilní retenční čas (<1,4 % RSD) i plocha píku (<2,6 % RSD). Přídavné stanovení recovery ukázalo odchylky v rámci ±5 % ve vzorcích kohoutkové i studniční vody.

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace složitého předzpracování a rizika kontaminace
• Vysoká citlivost a přesnost multiizotopového stanovení
• Rychlá analýza s krátkou dobou separace
• Vysoký průchod vzorků vhodný pro rutinní kontrolu kvality vody

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze dále zdokonalit použitím kolony s vyšší kapacitou pro snížení detekčních limitů nebo zvýšením objemu injekce. Další aplikace mohou zahrnovat speciaci jiných toxických kovů v různých matrikách průmyslové i environmentální analýzy.

Závěr

Propojení Shimadzu Prominence IC a ICPMS-2030 nabízí spolehlivou, citlivou a efektivní metodu speciace chromu v pitné vodě. Eliminace komplexačních činidel a rychlá separace usnadňují rutinní monitoring a splnění přísných regulací.

Reference

• Practical Guide to ICP-MS, Robert Thomas, Marcel Dekker, Inc.