Speciation analysis of chromium in water and wastewater samples using flow technique

Przedstawiona praca dotyczy opracowania metody jednoczesnego oznaczania Cr(III) i Cr(VI) w próbkach wody oraz ścieków z wykorzystaniem układu wstrzykowo-sekwencyjnego z detekcją spektrofotometryczną. Oznaczanie prowadzono na podstawie reakcji Cr(VI) z 1,5-difenylokarbazydem, której produktem jest kompleks absorbujący promieniowanie przy długości fali 540 nm. Cr(VI) oznaczano bezpośrednio po reakcji z odczynnikiem kompleksującym, natomiast Cr(III) po wcześniejszym utlenieniu go do Cr(VI) za pomocą Ce(IV). W części literaturowej opisano analit, wyjaśniono termin analizy specjacyjnej, omówiono techniki analizy przepływowej oraz nowoczesne elementy konstrukcyjne usprawniające ich działanie. Przedstawiono wybrane przykłady wykorzystania technik przepływowych w analizie specjacyjnej chromu. W części doświadczalnej opisano metodykę badań, wykorzystywany zestaw instrumentalny, procedurę oznaczania analitów oraz nową metodę kalibracyjną, w której Cr(VI) oznaczany jest ekstrapolacyjnie, natomiast Cr(III) interpolacyjnie na podstawie jednego wykresu kalibracyjnego. Przedstawiono przebieg weryfikacji metody, a w nim opracowaną procedurę kalibracyjną, uwzględniającą efekt interferencyjny towarzyszący oznaczaniu Cr(III). Pokazano parametry analityczne opracowanej metody oraz wyniki jednoczesnego oznaczania Cr(III) i Cr(VI) w certyfikowanych materiałach odniesienia oraz w próbkach ścieku.

The work concerns the development of method for simultaneous determination of Cr(III) and Cr(VI) using a sequential injection system with spectrophotometric detection. The determination is based on a reaction of Cr(VI) with 1,5-diphenylcarbazide. The product is a complex absorbing radiation at 540 nm. Measurements for Cr(VI) were made directly after the reaction with the complexing agent, while Cr(III) was determined after prior oxidation to Cr(VI) with Ce(IV). The theoretical part contains the analyte description, speciation analysis definition, discussion of flow techniques and presentation of modern construction elements that improve their performance. Moreover, it includes selected examples of flow analysis systems developed for chromium speciation analysis. The experimental part describes the methodology of the research, the instrumental system, the procedure of determination of analytes and novel calibration method in which Cr(VI) and Cr(III) are determined in extrapolative and interpolative way, respectively, using the same calibration graph. Verification of the method and a calibration procedure developed to detect the interference effect that occurs when Cr(III) is determined are discussed. The analytical parameters of method and the results of the simultaneous determination of Cr(III) and Cr(VI) in certified reference materials and in sewage samples are presented.