Iontová chromatografie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Monitoring anorganických aniontů v dešťové vodě je klíčový pro hodnocení ekologických dopadů kyselých dešťů, které poškozují rostliny, vodní organismy, infrastrukturu a mohou ohrožovat lidské zdraví. Pravidelné sledování obsahu iontů SO4 2–, NO3 –, NO2 –, Cl– a dalších je nezbytné pro účinné řízení emisí SO2 a NOx a ověřování účinnosti protiznečišťovacích opatření.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo předvést rychlou a vysoce výkonnou separaci nejběžnějších anorganických aniontů v reálném vzorku dešťové vody pomocí kapilární vysokotlaké iontové chromatografie (HPIC). Experimenty byly provedeny na dedikovaném systému Thermo Scientific Dionex ICS-4000 HPIC vybaveném kapilárním sloupcem s částicemi 4 µm.
Použitá metodika
Analýza vycházela z kapilární aniontové chromatografie s eluentem 23 mM KOH generovaným elektrolyticky. Průtok se měnil v rozmezí 0,010–0,025 mL/min, teplota kolony byla udržována na 30 °C, objem injekce 0,4 µL. Detekce probíhala pomocí supresované vodivosti s ACES 300 potlačovačem, pracovní proud 8–13 mA v závislosti na průtoku.
Použitá instrumentace
- Ion chromatograf Dionex ICS-4000 HPIC
- Autosampler Thermo Scientific Dionex AS-AP
- Software Chromeleon CDS verze 7.1 SR2
- Kapilární sloupce Dionex IonPac AG18-4 µm (0,4 × 50 mm) a AS18-4 µm (0,4 × 150 mm)
- Eluentový generátor EGC-KOH cartridge (072076)
- Aniontový trap CR-ATC cartridge (072078)
- EG Degas cartridge (AAA-074459) a CRD Bypass cartridge (072055)
- Suppresor ACES Anion Capillary Electrolytic Suppressor (072052)
Hlavní výsledky a diskuse
Na standardním devítikomponentním roztoku bylo dosaženo baseline separace všech aniontů během 3–4 minut, a to při různých průtocích až do 0,025 mL/min s maximálním tlakem přibližně 3500 psi. V reálném vzorku dešťové vody dominovaly sulfát a chlorid, zatímco nitrit a nitrát byly přítomny v nízkých koncentracích. Rychlé analýzy dokládají robustnost a reprodukovatelnost kapilárního HPIC a jeho schopnost vysokého průtoku vzorků.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje výrazné snížení spotřeby eluční vody a objemu odpadních vod, prodloužení životnosti kolonek a generátorových cartridgí a současně zachovává vysokou efektivitu separace. Malý prostorový nárok přístroje a krátký čas analýzy jsou výhodné pro rutinní provoz laboratoří zabývajících se environmentální kontrolou.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj směřuje k nasazení kapilárních sloupců s ještě menšími částicemi, vyšším provozním tlakům a plné automatizaci přípravy vzorků. Rozšíření aplikací do online monitoringu dešťové vody a integrace s jinými environmentálními senzory může zlepšit kontinuální sledování kvality ovzduší a srážek.
Závěr
Demonstrace na systému Dionex ICS-4000 HPIC potvrdila možnost rychlé, přehledné a citlivé analýzy anorganických aniontů v dešťové vodě. Kapilární vysokotlaké provedení nabízí výrazné úspory provozních nákladů i času, a je tudíž ideální pro vysoce výkonný rutinní monitoring.
Reference
- EPA Acid Rain Program, U.S. Environmental Protection Agency, 1990
- Thermo Fisher Scientific, Determination of Nitrate and Sulfate Collected on Air Filters, Application Note LPN 034635, 2003
- Thermo Fisher Scientific, Determination of Inorganic Anions in Wastewater in Environmental Waters Using a Hydroxide-Selective Column, Application Note LPN 1539, 2003
- Thermo Fisher Scientific, Determination of Anions in Acid Rain by Ion Chromatography, Application Note LPN 032133, 1992
- Thermo Fisher Scientific, Determination of Anions in Acid Rain by Ion Chromatography, Update LPN 1541, 2003
- Thermo Fisher Scientific, Technical Note 113: Practical Guidance for Capillary IC, LPN 3043, 2012
- Thermo Fisher Scientific, Dionex ICS-4000 Installation Manual Doc No. 065468, 2013
- Thermo Fisher Scientific, Dionex CES 300 Suppressor Manual Doc No. 065386, 2010
- Thermo Fisher Scientific, Dionex AS-AP Operator’s Manual Doc No. 065361, 2012
- Thermo Fisher Scientific, Technical Note 134: Configuring a High Pressure Integrated Capillary IC System, TN70476_E, 2012
- Thermo Fisher Scientific, Technical Note 123: Determination of Inorganic Anions in Acid Rain Using a High Pressure Modular Capillary IC, TN70675_E, 2013
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.