Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie, Polovodiče
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Informace o stopových aniontech v koncentrovaných alkalických roztocích mají klíčový význam pro elektronický průmysl, kde i velmi nízké hladiny mohou vyvolat korozi, povlaky nebo zkratování. Ionová chromatografie se supresní konduktivní detekcí umožňuje detekovat anionty v µg/l a ng/l, ale vysoká koncentrace báze přetíží kolonu. AutoNeutralization ve verzi single pass přináší řešení bez nutnosti ředění vzorku a zachovává nízké detekční limity.
Cíle a přehled studie / článku
- Ukázat použití Single Pass AutoNeutralization s 4 mm AERS 500 supresorem pro úplné neutralizování vzorku v jednom průchodu
- Implementace na systémech Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ a Integrion HPIC
- Vyhodnotit analytické parametry: linearitu, detekční limity, opakovatelnost a přesnost metody
- Demonstrace na reálných vzorcích: 25 % TMAOH, 0,1 M TBAOH, NaOH 5–25 %
Použitá metodika a instrumentace
- Systémy: Dionex ICS-5000+ HPIC v recycle a externí vodní režimu, Thermo Scientific Integrion HPIC
- Autosampler Dionex AS-AP s AXP pumpou a trápící kolona ATC-HC 500 pro předčištění vody
- Neutralizace: 4 mm AERS 500 supresor, 300 mA (aminy) nebo 490 mA (silné báze), single pass
- Koncentrace stopových aniontů: Utak-LP2 kolona (4 × 35 mm)
- Separace: IonPac AG18-4 µm (2 × 30 mm) s IonPac AS18-4 µm (2 × 150 mm) eluce KOH gradientem (23→45 mM)
- Detekce: supresní konduktivita 2 mm AERS 500, 28 mA, Chromeleon CDS software
Hlavní výsledky a diskuse
Lineární závislost odezvy na koncentraci pro sedm aniontů v rozsahu do 100 µg/l s koeficienty determinace r2 > 0,995 a středními detekčními limity pod 1 µg/l (fluorid a síran limitovány systémovým blankem). Opakovatelnost peak oblasti RSD < 3,3 % a retenčních časů < 1 %. Přesnost ověřena recovery testy pro standardní úroveň 10–20 µg/l s 87–107 % průměrnou hodnotou. Čas nutný pro neutralizaci vzorku 0,4 min. Současná spotřeba rozpouštědla a doba analýzy je 12 min pro základní separaci. Pro rozlišení fluoridu od acetátu/formiátu lze použít IonPac AS28-4 µm kolonu s delší analýzou (25 min).
Přínosy a praktické využití metody
- Eliminace nutnosti ředění koncentrovaných báze, zachování nízkých detekčních limitů
- Rychlá a plně automatizovaná neutralizace vzorku v jednom průchodu
- Úspora činidel, nižší spotřeba a méně lahví na přípravu roztoků
- Možnost rutinní kontroly stopových aniontů v surových materiálech pro mikroelektroniku a průmyslové aplikace
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další optimalizace předčištění systému ke snížení fluoridového a síranového blanku
- Rozšíření metody na analýzu silných kyselin a komplexních matic
- Integrace s eWorkflow v Chromeleon pro plnou automatizaci a sledování kvality
- Využití v dalších odvětvích, například farmacie, potravinářství a prostředí
Závěr
Single Pass AutoNeutralization s AERS 500 supresorem prokázala efektivní neutralizaci koncentrovaných baz v jednom průchodu a umožnila přímou analýzu stopových aniontů metodou iontové chromatografie se supresní konduktivní detekcí. Metoda splňuje požadavky na linearitu, citlivost, opakovatelnost i přesnost a představuje vhodné řešení pro rutinní kontrolní měření v elektronickém a průmyslovém prostředí.
Reference
- Thermo Scientific. Application Note 93 – Determination of Trace Anions in Concentrated Bases Using AutoNeutralization Pretreatment and Ion Chromatography. LPN 0545, 1994.
- Thermo Scientific. Application Note 93 – Determination of Trace Anions in Concentrated Bases Using AutoNeutralization Pretreatment/Ion Chromatography. LPN 1633-01, 2004.
- Thermo Scientific. Application Note 94 – Determination of Trace Cations in Concentrated Acids Using AutoNeutralization Pretreatment/Ion Chromatography. LPN 1666, 2004.
- Thermo Scientific. Application Note 93 – Determination of Trace Anions in Concentrated Bases Using Park and AutoNeutralize. 2007.
- Thermo Scientific. Application Update 159 – Determination of Volcanic Gases as Anions in Caustic Solutions Using AutoNeutralization. 2007.
- Rose A., Voelker P. Determination of Trace Anions in Concentrated Caustics Using Single-Pass Neutralization Pretreatment and IC. FL90024-EN, 2014.
- ASTM International. ASTM D1193 – Specification for Reagent Water. 2018.
- Thermo Scientific. Dionex Eluent Generator Cartridges Product Manual. Man-065018, 2017.
- Thermo Scientific. Dionex CR-TC 500 Trap Column Product Manual. Man-031910, 2010.
- Thermo Scientific. IonPac AS18-4 µm Column Product Manual. Man-065499, 2012.
- Thermo Scientific. Dionex ICS-5000+ Operator’s Manual. Man-065446, 2015.
- Thermo Scientific. Dionex AS-AP Autosampler Product Manual. Man-065361, 2013.
- Thermo Scientific. Dionex ERS 500 Suppressor Product Manual. Man-031956, 2011.
- Thermo Scientific. AXP/AXP-MS Metering Pump Operator’s Manual. Man-031897, 2011.
- Thermo Scientific. Technical Note 72206 – Configuring the Dionex Modular HPIC System with Inline Water Purifier and Inline Calibration for Trace Anion Determinations. 2015.
- Thermo Scientific. AppsLab Library – Single Pass AutoNeutralization eWorkflow. 2020.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.