Analysis of Volatile Organic Compound (VOC) in Tap Water (1)

Význam tématu

Analýza těkavých organických sloučenin (VOC) ve vodovodní vodě je klíčová z hlediska ochrany veřejného zdraví a souladu s platnými normami kvality pitné vody. Tyto látky mohou mít toxické účinky i při velmi nízkých koncentracích a slouží jako indikátory znečištění vodních zdrojů chemickými procesy nebo technologickými úniky.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřuje na kvantitativní stanovení 23 vybraných VOC v pitné vodě s cílovou mezí detekce 0,1 µg/l. Metoda Purge & Trap GC/MS byla zvolena pro vysokou citlivost a schopnost koncentrace těkavých složek přímo z vodného vzorku o objemu 5 ml.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnovala:

• Purge & Trap systém Tekmer-Dohrmann LSC3000J bez kryofokusu
• Adsorpční trubice GI obsahující TENAX
• Purgační plyn: helium s tlakem 100 kPa, průtok 20 ml/min
• Vzorek o objemu 5 ml purgován 6 minut
• Desorpce adsorbátu při teplotě 225 °C po dobu 2 minut
• GC/MS Shimadzu GCMS-QP5050A s kolonkou DB-624 (60 m × 0,32 mm I.D., 1,8 µm df)
• Teplotní program kolony: 40 °C (1 min), rampou 10 °C/min do 200 °C, doba 5 min

Hlavní výsledky a diskuse

Při koncentraci 0,1 µg/l všech 23 sloučenin vykazovalo dobrou separaci a jednoznačné SIM signály. Chromatogramy ukázaly stabilní retenční časy i poměr intenzit selektovaných iontů pro jednotlivé anality. Metoda umožnila zachytit i sloučeniny s vysokou volatilitou a nízkou molekulovou hmotností. Analyty jako dichlormethan, chloroform či tetrachlormethan dosahovaly limitu detekce pod zvolenou hranicí.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje:

• Vysokou citlivost a nízké limity detekce
• Minimální objem vzorku (5 ml) a jednoduchou přípravu
• Možnost simultánního stanovení širokého spektra VOC
• Kompatibilitu s rutinou monitoringu kvality pitné a povrchové vody

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k automatizaci procesu, integraci s vysokorozlišovacím MS či vývoji kompaktních přenosných jednotek pro in situ měření. Perspektivní je rovněž aplikace v online monitoringu vodárenských technologií a vyhodnocování průmyslových odpadních vod.

Závěr

Purge & Trap GC/MS se osvědčila jako robustní a citlivá metoda pro analýzu VOC ve vodovodní vodě. Dosahované limity detekce 0,1 µg/l splňují náročné požadavky legislativy i výzkumných aplikací. Díky snadné přípravě vzorku a vysoké selektivitě SIM režimu je metoda vhodná pro rutinní i speciální analýzy.

Reference

1. Japan Water Works Association. Drinking Water Test Method & Explanation. Volume.
2. Environmental Science Research Group. Environmental Water Analysis Manual. Volume.
3. Environmental Science Research Group. New Wastewater Standards and Other Analysis Methods. Volume.