Comparison of suppressed to nonsuppressed conductivity detection for the determination of common inorganic cations

Technické články | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie
Zaměření
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Ion chromatografie (IC) je klíčová pro kvantifikaci běžných anorganických kationtů v různých typech vzorků. Potlačená (suppressed) vodivostní detekce snižuje pozadí a šum, čímž umožňuje detekci stopových koncentrací, zatímco bezpotlačená (nonsuppressed) detekce nabízí jednodušší provoz bez regenerace potlačovače.

Cíle a přehled studie


Cílem bylo porovnat potlačenou detekci na vysokokapacitní koloně Dionex IonPac CS16 se samoregeneračním potlačovačem a bezpotlačenou detekci na nízkokapacitní koloně Dionex IonPac SCS 1. Hodnoceny byly linearita, limity detekce, šum pozadí, kapacita kolon, dynamický rozsah, možnost analýzy kyselých a vysoce vodivých vzorků.

Použitá metodika a instrumentace


  • Suppressní systém: Dionex ICS-2500 RFIC s pumpou GP50, eluentovým generátorem EG50 (EGC II MSA), detektorem ED50A se CSRS ULTRA potlačovačem v recyklačním režimu.
  • Nonsuppressní systém: Dionex ICS-2000 (nebo ICS-1000/1500) s dvojitou pístovou pumpou, digitálním vodivostním detektorem.
  • Kolony: CS16 (5 × 250 mm, kapacita 8400 µeq) pro suppressed; SCS 1 (4 × 250 mm, kapacita ~318 µeq) pro nonsuppressed.
  • Eluenty: 26 mM methansulfonová kyselina (MSA) pro potlačenou detekci; 3 mM MSA pro bezpotlačenou detekci.
  • Standardy: 1000 mg/L řešení Li⁺, Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Potlačená detekce dosahuje signálu/šum ~620, bezpotlačená ~43. Pozadí suppressed <1 µS, šum ~0,2 nS; nonsuppressed ~1100 µS a 5–10 nS.
  • Suppressed kalibrace: lineární rozsah až 0,1–1000 mg/L (Na), 0,05–80 mg/L ostatní; MDL 0,2–2,6 µg/L. Pro NH₄⁺ nutná kvadratická křivka.
  • Nonsuppressed kalibrace: lineární 0,25–250 mg/L (Na), 0,05–50 mg/L ostatní; MDL 2–37 µg/L, lineární pro NH₄⁺.
  • Suppressed umožňuje gradientní eluční režimy a analýzu vzorků s vysokou iontovou pevností (rozlišení stop NH₄⁺ v přítomnosti 1000 mg/L Na⁺). Nonsuppressed vyžaduje izokratickou eluci, nízké eluentové koncentrace a ředění vzorků.
  • Kolona CS16 vysoké kapacity se uplatní pro kyselé, vysoce vodivé a silně iontové matice. Kolona SCS 1 je optimalizována pro rutinní analýzy v nízké koncentraci.

Přínosy a praktické využití metody


  • Suppressed IC: vysoká citlivost, nízké limity detekce, široký dynamický rozsah, schopnost pracovat s gradienty a silně vodivými vzorky bez regenerace potlačovače.
  • Nonsuppressed IC: jednoduchá příprava a provoz bez potlačovače, lineární kalibrace, vhodné pro matice s nízkou vodivostí a rutinní QA/QC.
  • On-line generace eluenta zvyšuje automatizaci, reproducibilitu a eliminuje chyby při přípravě eluenta.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Další rozvoj potlačovacích technologií a eluentových generátorů pro vyšší komfort provozu.
  • Nové sorbenty s vyšší selektivitou pro speciální kationty (přechodné kovy, aminokomplexy).
  • Integrace s hmotnostní spektrometrií pro zvýšenou selektivitu a identifikaci stopových složek.
  • Online monitoring procesů v průmyslu, environmentální analýze a bioprocesním inženýrství.

Závěr


Potlačená vodivostní detekce na koloně CS16 významně překonává bezpotlačenou metodiku na koloně SCS 1 v citlivosti, dynamickém rozsahu a schopnosti pracovat se silně vodivými vzorky. Nonsuppressed IC nachází uplatnění v jednoduchých rutinních analýzách vzorků s nízkou iontovou pevností. Volba metody závisí na požadavcích na citlivost, koncentraci kationtů a vodivosti matice.

Reference


  • Small H. et al. Anal. Chem. 1975, 47, 1801–1809.
  • Pohl C.A., Johnson E.L. J. Chromatogr. Sci. 1980, 18, 442–452.
  • Rocklin R.D. et al. J. Chromatogr. Sci. 1989, 27, 474–479.
  • Rey M.A., Pohl C.A. J. Chromatogr. A 1996, 739, 87–97.
  • Schomburg G. et al. Chromatographia 1987, 23, 465–471.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Trace Sodium and Transition Metals in Power Industry Samples by Ion Chromatography with Nonsuppressed Conductivity Detection
Determination of Inorganic Cations and Ammonium in Environmental Waters by Ion Chromatography Using the Dionex IonPac CS16 Column
Determination of Inorganic Cations and Ammonium in Environmental Waters by Ion Chromatography Using the Dionex IonPac CS16 Column
Eluent Suppressors for Ion Chromatography
Eluent Suppressors for Ion Chromatography
2016|Thermo Fisher Scientific|Technické články