Speciation of Bromine Compounds in Ozonated Drinking Water using Ion Chromatography and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

Význam tématu

Bromát, toxický produkt ozonace vody, je světově regulován prahy v jednotkách μg·L-1. Rozlišení neškodného bromidu a karcinogenního bromatu je klíčové pro zajištění bezpečnosti pitné vody a splnění přísných limitů stanovených EPA a EU.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat postup podle EPA metody 321.8 pro separaci a kvantifikaci bromidu a bromátu v pitné vodě. Využit byl chromatografický systém spojený s ICP-MS, který umožňuje citlivé měření obou forem bromu bez komplikované předúpravy.

Použitá metodika a instrumentace

V metodě byla použita:

• Ionová chromatografie na Thermo Scientific Dionex ICS-5000 s kolonou IonPac AS19 a generátorem KOH
• ICP-MS Thermo Scientific iCAP Q vybavený QCell v režimu He-KED pro potlačení polyatomických interferencí
• Eluent: gradient KOH (10→45→10 mM), průtok 300 µL·min–1
• Příprava vzorků: vzorky alkalizovány na pH 10, bez dalšího čištění
• Kalibrace na standardy 1, 5, 10, 25 μg·L–1 bromidu a bromátu, kontrola přesnosti pomocí spike recoveries

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla detekčního limitu bromátu 0,014 μg·L–1, což je významně pod požadavkem EPA (0,3 μg·L–1) i pod maximální povolenou hodnotou pro pitnou vodu. Návratnost bromátu zkušebních vzorků byla v průměru 99,8 % (SD 0,4 %). Chromatografické rozlišení zajišťovalo oddělení bromidu, bromátu a směsných bromovaných produktů s vysokou přesností.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou a spolehlivou analýzu přímo z kohoutku bez složitého čištění vzorku. Díky vysoké citlivosti a potlačení interferencí He-KED režimem je vhodná pro rutinní monitoring ozonované pitné vody v ústavech QA/QC i v průmyslové analytice.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k automatizaci vzorkovacích sekvencí a integraci s online monitoringem. Využití pokročilých sloučeninových chromatografií či progressivních metod odstraňování interferencí v ICP-MS zvýší robustnost a rozšíří aplikace na komplexnější matrice.

Závěr

Spojení ionové chromatografie a ICP-MS s kinetickou diskriminací poskytuje rychlou, citlivou a validní metodu pro speciační analýzu bromu v pitné vodě. Splňuje požadavky EPA 321.8 a nabízí spolehlivou kontrolu kvality pitné vody.

Reference

• ISO method 11206
• EPA Method 326.0 a 317.0 Determination of inorganic oxhalide disinfection by-products
• EPA Method 300.0 a 300.1 Determination of inorganic anions by ion chromatography
• EPA Method 321.8 Determination of bromate in drinking waters by IC-ICP-MS