Nitrate Analysis of Water Using a Fiber Optics Dip Probe

Význam tématu

Analýza dusičnanů ve vodě je klíčová pro hodnocení kvality pitné i povrchové vody. Nadměrná koncentrace dusičnanů může indikovat zemědělské znečištění nebo nedostatečnou úpravu odpadních vod. Rychlá a přesná měření umožňují včasnou identifikaci rizik a podporují environmentální monitorování i rozhodování v oblasti ochrany vodních zdrojů.

Cíle a přehled studie / článku

Úkolem práce bylo ověřit použití křemenné dip sondy optického vlákna připojené k UV-Vis spektrofotometru Cary 50 (resp. Cary 60) pro stanovení dusičnanů ve vodných vzorcích. Studie zahrnovala přípravu standardů, kalibraci a analýzu dvou vzorků pitné vody, přičemž se kladl důraz na rychlost, přesnost a opakovatelnost měření.

Použitá instrumentace

• UV-Vis spektrofotometr Cary 50 (nahraditelný Cary 60)
• Dip sonda z křemenného vlákna
• Konektor pro optická vlákna
• Software Cary WinUV pro vyhodnocení koncentrace

Metodika

Standardy dusičnanů (0–7 mg NO3-N/L) byly připraveny podle Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater a měřeny při vlnových délkách 220 nm a 275 nm. Pro korekci rušivého vlivu rozpuštěných organických látek se počítal rozdíl absorbancí dle vzorce Abs(220 nm) – 2×Abs(275 nm). Měření probíhalo při tří opakováních, průměry a odchylky byly vyhodnoceny softwarem s kvadratickým modelem kalibrace.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace s šesti standardy poskytla kvadratickou křivku s korelačním koeficientem R2 = 0,99931. Statistické parametry ukázaly nízkou variabilitu (%RSD kolem 0,1–1,2 %) a vysokou přesnost. Analýza dvou vzorků kohoutkové vody (A a B) potvrdila reprodukovatelné výsledky s RSD < 2 %. Mezičlánek SYS byl rychle vypláchnut vodou, přičemž nedocházelo k pozorovatelnému přenosu vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší rychlost analýzy (24 vzorků včetně standardů za cca 5 minut).
• Eliminace práce s kyvetami a minimální objem vzorku.
• Možnost terénního měření bez nutnosti laboratoře.
• Vysoká opakovatelnost a přesnost v rámci laboratorního QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj optických sond a integrace s přenosnými spektrometry umožní real-time monitorování kvality vodních toků. Dále je možné rozšíření aplikace na jiné anionty či kationty, vývoj vícekanálových sond a automatizace vzorkování pro dálkové řízení a průběžné sledování environmentálních parametrů.

Závěr

Použití křemenné dip sondy na UV-Vis spektrofotometru Cary 50/60 je efektivní a spolehlivá metoda pro stanovení dusičnanů ve vodě. Spojení vysoké rychlosti, malé spotřeby vzorku a jednoduché obsluhy představuje atraktivní alternativu ke standardní cuvetové technice, a to jak pro laboratorní, tak pro terénní aplikace.

Reference

1. D. Eaton, L. S. Clesceri, A. E. Greenberg, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 19th Edition, American Public Health Association, Washington, 1995, p. 4-85.
2. P. A. Liberatore, Automated nitrate analysis of water, Agilent publication UV59