Determination of Trace Copper, Nickel, and Zinc in Boiling Water Reactors Using Nonsuppressed Conductivity Detection

Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


V jaderných elektrárnách typu BWR je kontrola stopových kovů v chladicí vodě klíčová pro prevenci mezikrystalové koroze a poškození komponent, které by mohly vést k nákladným odstávkám a zvýšené radiaci.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem bylo vyvinout a optimalizovat jednoduchou metodu pro stanovení Cu, Ni a Zn v BWR vodách na úrovni pod µg/L pomocí kationtově-exchanzní chromatografie a nesupresní vodivostní detekce jako alternativu k postcolumn PAR detekci.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorek 8 mL simulované BWR vody se koncentroval na sloupci TCC-ULP1 (5×23 mm). Eluent tvořila směs 2 mM metansulfonové kyseliny a 0,5 mM šťavelové kyseliny. Analytická separace probíhala na sloupci IonPac SCS-1 (2×250 mm) se strážným sloupcem SCG-1 (2×50 mm) při průtoku 0,25 mL/min a 30 °C, doba běhu 35 minut. Detekce byla prováděna nesupresní vodivostní detektorovou cestou.
  • Thermo Scientific Dionex ICS-2100
  • Autosampler AS-2100 (10 mL stříkačka, 8,2 mL jehla)
  • Dionex IonPac mixer pro stabilizaci signálu
  • Kolony IonPac SCG-1 a SCS-1
  • Koncentrátor TCC-ULP1
  • Software Chromeleon 7.1

Hlavní výsledky a diskuse


Lineární oblasti: Cu a Ni 0,5–5 µg/L (r2>0,999), Zn 0,25–5 µg/L (r2>0,999).
LOD: Cu 0,14 µg/L, Ni 0,12 µg/L, Zn 0,054 µg/L; LOQ: Cu 0,45 µg/L, Ni 0,40 µg/L, Zn 0,18 µg/L.
Intra-denní preciznost: RSD retence <0,5 %, RSD plochy <6 %.
Obnovení (recovery) 92–99 % při přídavku 0,5 µg/L kovů.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda zjednodušuje provoz a eliminuje nutnost postcolumn PAR činidla, čímž šetří čas i náklady.
Umožňuje pravidelný monitoring stopových kovů v chladicí vodě BWR a podporuje prevenci koroze a optimalizaci údržby.

Budoucí trendy a možnosti využití


Možnost rozšíření na další kovy (Fe, Cr, Co) či anorganické ionty (Ca, Mg).
Zvýšení citlivosti koncentrací větších objemů vzorku s nezávislým čerpadlem.
Automatizace a integrace s pokročilými detektory pro vyšší propustnost a přesnost.

Závěr


Popsaná kationtově-exchanzní metoda s nesupresní vodivostní detekcí prokázala vysokou citlivost, přesnost a robustnost pro stanovení Cu, Ni a Zn na úrovni sub-µg/L v simulované BWR vodě a představuje efektivní nástroj pro průmyslovou analytiku.

Reference


  1. World Nuclear Association. Nuclear Power in the World Today; 2011.
  2. World Nuclear Association. Nuclear Power in the USA; 2011.
  3. World Nuclear Association. World Energy Needs and Nuclear Power; 2011.
  4. Nuclear Energy Institute. Key Issues: Electricity Supply; 2011.
  5. World Nuclear Association. Nuclear Power Reactors; 2011.
  6. Electric Power Research Institute. BWR Water Chemistry Guidelines; 2004.
  7. Electric Power Research Institute. Chemistry Monitoring and Control for Fuel Reliability; 2004.
  8. Dionex Corporation. Application Note 277: Determination of Transition Metals; 2011.
  9. Dionex Corporation. Application Note 250: Trace Nickel and Zinc; 2010.

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 Nickel and Zinc in Borated Power Plant Waters Containing Lithium Hydroxide Using Nonsuppressed Conductivity Detection
Fast and Sensitive Determination of Transition Metals in Power Industry Waters Using Ion Chromatography
Determination of Trace Sodium and Transition Metals in Power Industry Samples by Ion Chromatography with Nonsuppressed Conductivity Detection
Industrial Ion Chromatography application note compendium
Industrial Ion Chromatography application note compendium
2020|Thermo Fisher Scientific|Příručky