Optimization of the method for the determination of nitrates(III) and (V) by flow injection analysis technique

Abstract

Azotany przyczyniają się do zanieczyszczeń wód i gleb, co zwiększa toksyczność i prowadzi do niebezpiecznych chorób. W organizmie azotany(V) redukują się do azotanów(III), powodując zmianę formy hemoglobiny, na formę, która nie wiąże tlenu - methemoglobina. Skutkuje to niedotlenieniem ośrodkowego układu nerwowego i mięśnia sercowego. W wodach pitnych najwyższe dopuszczalne stężenie wynosi, odpowiednio: azotanów(III) 0,5 mg/L, a azotanów(V) 50 mg/L. Przeprowadzono badania, w których został wykorzystany analizator wstrzykowo-przepływowy FIAModula firmy MLE. Podjęto się modyfikacji dedykowanego oprogramowania FIAStudio dla metody oznaczania azotanów(III) i (V) w celu ulepszenia warunków pomiarowych. Operując prędkościami i czasem przepływów roztworów skrócono całkowity czas analizy o 25 min 12 s (prawie dwukrotnie). Nowe opracowanie okazało się równie użyteczne, bez straty na czułości i precyzji oznaczenia. W nowych warunkach pomiarowych oznaczono azotany w próbkach rzeczywistych wód z terenu miasta Krakowa – wodach rzecznych, kranowych, zalewowych, stawowych oraz próbce nawozu i wody z klimatyzatora. Okazało się, że najwyższe spośród analizowanych, lecz dopuszczalne według norm stężenie azotanów(V) miały próbki – woda kranowa z dzielnicy Nowa Huta (4,97 mg/L) i woda z klimatyzatora (4,95 mg/L). Jedynie w wodach rzecznych w zakresie krzywych kalibracyjnych wykryto azotany(III) – Wilga (0,19 mg/L) i Wisła (0,09 mg/L).Nitrates contribute to water and soil pollution, which increases toxicity and leads to dangerous diseases. In the body, nitrate(V) is reduced to nitrate(III), causing hemoglobin to change to a form that does not bind oxygen - methemoglobin. This results in hypoxia of the central nervous system and heart muscle. In drinking water, the maximum permissible concentration is 0.5 mg/L nitrate(III) and 50 mg/L nitrate(V), respectively. A study was conducted using MLE's FIAModula flow-injection analyzer. Modifications to the dedicated FIAStudio software for the nitrate(III) and (V) determination method were undertaken to improve measurement conditions. By operating the velocities and times of solution flows, the total analysis time was reduced by 25 min 12 s (almost double). The new development proved to be equally useful, with no loss in sensitivity or precision of the determination. Under the new measurement conditions, nitrates were determined in samples of real water from the city of Cracow - river water, tap water, flood water, pond water, and a sample of fertilizer and water from an air conditioner. It turned out that the samples - tap water from the Nowa Huta district (4.97 mg/L) and water from the air conditioner (4.95 mg/L) - had the highest among the analyzed, but acceptable according to the standards, nitrate(V) concentrations. Only in river waters within the range of the calibration curves were nitrates(III) detected - Wilga (0.19 mg/L) and Wisla (0.09 mg/L)