Analysis of Tapwater Contaminants by FTIR and EDX Spectroscopy

Význam tématu

Identifikace a analýza kontaminantů v pitné vodě je klíčová pro zajištění kvality vody a ochranu zdraví spotřebitelů. Vnitřní povrchy armatur a těsnění mohou uvolňovat organické i anorganické částice, což ovlivňuje údržbu zařízení i bezpečnost vody. Kombinace ATR-FTIR a EDX spektroskopie umožňuje rychlé a spolehlivé určení složení a původu těchto nečistot.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo aplikovat FTIR a EDX analýzu na dva typy kontaminantů zachycených ve filtrech u vodovodního kohoutku:

• Kontaminant A: černý fragment (~1 mm)
• Kontaminant B: bílý fragment (~2 mm)

Pomocí spektrálních databází ATR-FTIR proběhla předběžná identifikace, kterou poté doplnila kvali-kvanti EDX analýza.

Použitá instrumentace

• FTIR
  
  • Přístroj: IRAffinity-1S
  • ATR modul: MIRacle10 (Ge prizma)
  • Rozlišení: 4 cm⁻¹, akumulace: 40 scanů
  • Apodizace: Happ–Genzel, detektor DLATGS
• EDX
  
  • Přístroj: EDX-8000 (Rh cíl)
  • Napětí/proud: 15 kV (C-Sc, S-K), 50 kV (Ti-U)
  • Prostředí: vakuum, průměr paprsku 1 mm (A), 3 mm (B)
  • Integrační čas: 100 s/kanál, nosič: PP folie 5 μm

Hlavní výsledky a diskuse

Kontaminant A:

• FTIR: EPDM (ethylene propylene diene rubber) s plnivy talkem a kaolinem
• EDX: Si, Al (plniva), Cl (chlor), Cu, Zn (kovové části)
• Zdroj: odlomený fragment gumového těsnění sprchové hlavice

Kontaminant B:

• FTIR: vinylchlorid-vinylacetát kopolymer
• EDX: organické složení C₂H₃Cl (56 %), C₄H₆O₂ (39 %), stopy Ni, Al, Zn, Fe, Cr, Pb
• Zdroj: odloupané PVC těsnění potrubí degradované časem

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a nenáročná příprava vzorku
• Komplementární data o organickém i anorganickém složení
• Možnost lokalizace zdroje kontaminace přímo v místě nálezu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření referenčních knihoven a online databází
• Vývoj přenosných analyzátorů pro terénní měření
• Integrace chemometrických metod pro pokročilou analýzu
• Kombinace se zobrazovacími technikami pro přesnou lokalizaci nečistot

Závěr

Kombinace ATR-FTIR a EDX spektroskopie prokázala vysokou efektivitu při identifikaci složení i původu kontaminantů v pitné vodě. Metoda nabízí rychlé a spolehlivé řešení pro diagnostiku a odstranění problémů s kvalitou vody.

Reference

• Shimadzu Application News No.X255