Iontová chromatografie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Detekce stopových aniontů v ultračistých vodách je zásadní pro bezpečný provoz elektráren i výrobní procesy v polovodičovém průmyslu. Sledují se anionty jako fluorid, chlorid, dusičnan či síran na úrovni sub-µg/L, aby se zabránilo korozi, kontaminaci součástek a zajistila vysoká kvalita vody.
Cíle a přehled studie
Vývoj a demonstrace metody přímé injekce velkého objemu vzorku (až 750 µL) do gradientní iontové chromatografie pro stanovení stopových hladin aniontů v ultračistých a průmyslově upravených vodách bez použití předkoncentrační kolony.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda využívá gradientní separaci na kolonce IonPac AS11 (2 mm i.d.) s ochrannou kolonkou AG11 a trapem ATC. Eluent je hydroxid sodný v postupném gradientu 0,5–26 mM při průtoku 0,5 mL/min. Detekce probíhá potlačenou vodivostí v externím vodním režimu. Objem vzorku až 750 µL je zaváděn zadním plněním pomocí přetlakové nádrže nebo stříkačky. Celý systém tvoří Dionex DX 500 (GP40 gradientní pumpa, CD20 detektor, LC20 inkubátor s přestavěným Rheodyne injektorem).
Hlavní výsledky a diskuse
– Zvětšení injekčního objemu z 25 na 750 µL neovlivnilo účinnost separace ani rozlišení
– Stabilizace základní vodivosti trvá přibližně 5 hodin, nutná pro minimální šum
– Metody detekční limity (MDL) dosahují 0,015–0,42 µg/L pro různé anionty
– Kalibrační křivky v ultračisté vodě i v roztoku s 8 mg/L morfolinu jsou lineární (r2 > 0,99) bez významného biasu
– Vysoká reprodukovatelnost a nezávislost na přítomnosti aminu v matrice umožňuje přímou kvantifikaci prakticky bez omezení
Přínosy a praktické využití metody
– Eliminace předkoncentrační kolony, vzorkovacího čerpadla a časově náročných kroků
– Zkrácená doba analýzy a jednodušší údržba systému
– Snížené náklady na spotřebu eluovatelu i provoz souvisejících komponent
– Snadná integrace do on-line monitoringu kvality vody v energetice a mikroelektronice
Budoucí trendy a možnosti využití
– Rozšíření na stanovení stopových kationtů či organických kyselin s úpravou gradientu a kolon
– Propojení s hmotnostní spektrometrií pro zvýšenou selektivitu a nižší limity detekce
– Další miniaturizace a automatizace pro on-line a mobilní aplikace
– Využití multikomponentních tlakových injekcí pro simultánní stanovení širokého spektra aniontů
Závěr
Použití gradientní iontové chromatografie s přímou injekcí velkého objemu na kolonce IonPac AS11 poskytuje spolehlivé stanovení stopových aniontů v ultračistých a chemicky upravených vodách. Metoda nabízí nízké detekční limity, vysokou linearitu a odstraňuje potřebu předkoncentrace, což usnadňuje rutinní laboratoře i on-line monitorování.
Reference
- Electric Power Research Institute. TR-102134: PWR Secondary Water Chemistry Guidelines, Palo Alto, CA, 1993.
- SEMI Standards. Book of SEMI Standards 1995, Process Chemicals Volume, Mountain View, CA, 1995.
- Weiss J. Ion Chromatography, 2nd Ed., VCH, Weinheim, 1995, s. 360–367.
- Dionex Corporation. Technical Note No. 8, Sunnyvale, CA, 1994.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.