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Die regelmäßige Analyse verschiedener Arten von Wasserproben stellt Analytiker vor einige Herausforderungen. Je nach Art des Labors (z. B. bei kommunalen Trinkwasseraufbereitern oder gewerblichen Wasserabfüllern) kann die Anzahl der zu analysierenden Proben erheblich variieren. Jeden Tag erhalten solche Labore Hunderte von Proben, die unter anderem pH-, Leitfähigkeits- und Säurekapazitätstests durchlaufen müssen. Wenn zu diesem Arbeitsaufwand noch ergänzende Tests angefordert werden, muss das Laborteam alle Analysen so schnell wie möglich durchführen – und dabei zuverlässige Ergebnisse liefern.
Eine hohe Anzahl von Proben stellt an sich bereits eine Herausforderung für Labore dar. Sobald diese Zahl einen Punkt erreicht, an dem es einem einzelnen Analytiker nicht mehr möglich ist, alle Bestimmungen eines Typs selbst durchzuführen, treten leichte Unterschiede in den Ergebnissen auf, da jedes Labormitglied die Probe etwas anders behandelt. Arbeiten mehr Analysten an den Routineproben, führt das zu mehr systematischen Fehlern, und dies zeigt sich deutlich in der Varianz der Ergebnisse.
Aufgrund der schieren Anzahl der täglich zu analysierenden Proben ist die Automatisierung der Schlüssel, um diese Hürden zu bewältigen. Ziel ist es, die routinemäßigen Arbeitsschritte so weit wie möglich zu automatisieren, einschließlich der Probenvorbereitung sowie der Kombination verschiedener Techniken innerhalb eines Systems, um die Arbeitsbelastung zu reduzieren. Die meisten Trinkwasserproben müssen auf Leitfähigkeit, pH-Wert und Säurekapazität analysiert werden. Der Probendurchsatz ist immer ein sehr wichtiger Aspekt für Prüflabore im Bereich der Wasseranalytik. Daher sollten Analysen parallel durchgeführt werden, um aufgrund der hohen Probenanzahl Zeit zu sparen.
In dem oben gezeigten Aufbau können mehrere Parameter wie pH-Wert, Säurekapazität und Wasserhärte an einem einzigen Arbeitsplatz analysiert werden. Diese Kombination von Analysen kann an drei Arbeitsplätzen gleichzeitig durchgeführt werden. Die Leitfähigkeit (gelb dargestellt) wird weiterhin an einem speziellen Arbeitsplatz analysiert, um eine Verfälschung durch den Elektrolytausfluss anderer Elektroden zu verhindern, wenn die Leitfähigkeitswerte sehr niedrig sind.
Zeitersparnis durch parallele Ermittlung
Anhand des vorherigen Beispiels ist es offensichtlich, dass der beschriebene Geräteaufbau zu einer erheblichen Zeitersparnis führen kann. Tatsächlich können bis zu 64% der Analysezeit eingespart werden, wenn die Bestimmungen automatisiert und parallel statt in Serie durchgeführt werden.
Diese Zahl basiert auf der vollautomatischen Bestimmung von Leitfähigkeit, pH-Wert, Alkalität und Härte für 63 Proben. Das sequenzielle Ausführen dieser vier Bestimmungen in nur einer Probe dauert 12 Minuten, wie unten gezeigt. In Serie ergibt dies mehr als 12,5 Stunden, während die Parallelisierung den Zeitaufwand für diese Analysen auf 4,5 Stunden reduzieren kann (64% Zeitersparnis).
| Analysetyp | Dauer |
|---|---|
| 1 Probe | 12 Minuten |
| Serie: 63 Proben | 12 Stunden 36 Minuten |
| Parallel: 63 Proben | 4 Stunden 31 Minuten |
Wegen der Probenmatrix oder aus anderen Gründen kann es vorkommen, dass nicht alle Parameter für jede Probe bestimmt werden müssen. In einem solchen Fall kann ein System mit fest zugeordneten Arbeitsstationen für bestimmte Anwendungen (wie das unten gezeigte) die bessere Wahl für optimale Laborflexibilität sein.
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Das hier gezeigte System verfügt beispielsweise über vier fest zugeordnete Arbeitsplätze zur Bestimmung von Leitfähigkeit, pH-Wert und Säurekapazität, Wasserhärte sowie Chlorid. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass jeder Sensor optimal gehandhabt und gelagert wird. Darüber hinaus können Einflüsse von einer Analyse zur anderen vollständig vermieden werden. Mit diesem Systemaufbau wird eine Probe entweder separat für jede Station vorbereitet oder kann von einer Station zur anderen weitergegeben werden.
Reduzieren Sie Fehler und erhöhen Sie die Analyseflexibilität
Der größte Vorteil dieses Aufbaus ist, dass Fehler, die auf falsch montierte Elektroden oder Bürettenspitzen zurückzuführen sind, leicht vermieden werden können. Aufgrund seines flexiblen Designs kann dieses System mit fest zugeordneten Stationen einfach zu einem System umgebaut werden, das die gleiche Analyse parallel durchführt. Dadurch kann der Probendurchsatz im Falle einer Spitzenanforderung für bestimmte Arten der Wasseranalyse erhöht werden.
Fazit
Egal, ob Sie mehrere Parameter oder nur einen oder zwei spezifische Parameter bestimmen möchten, ein automatisiertes System wie OMNIS von Metrohm kann auf Ihre Bedürfnisse und Anforderungen zugeschnitten werden. Ändern sich diese nach einiger Zeit und wird beispielsweise eine detailliertere Ionenanalyse notwendig, kann die Ionenchromatographie einfach in den bestehenden Systemaufbau integriert werden. Es wird weniger Probenvolumen benötigt, da es nicht mehr notwendig ist, es für die Messung auf verschiedenen Geräten in mehrere Aliquots aufzuteilen.
