Determination of trace anions in basic solutions by single pass AutoNeutralization and ion chromatography

Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie
Zaměření
Průmysl a chemie, Polovodiče
Výrobce
Thermo 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


  1. Thermo Scientific. Application Note 93 – Determination of Trace Anions in Concentrated Bases Using AutoNeutralization Pretreatment and Ion Chromatography. LPN 0545, 1994.
  2. Thermo Scientific. Application Note 93 – Determination of Trace Anions in Concentrated Bases Using AutoNeutralization Pretreatment/Ion Chromatography. LPN 1633-01, 2004.
  3. Thermo Scientific. Application Note 94 – Determination of Trace Cations in Concentrated Acids Using AutoNeutralization Pretreatment/Ion Chromatography. LPN 1666, 2004.
  4. Thermo Scientific. Application Note 93 – Determination of Trace Anions in Concentrated Bases Using Park and AutoNeutralize. 2007.
  5. Thermo Scientific. Application Update 159 – Determination of Volcanic Gases as Anions in Caustic Solutions Using AutoNeutralization. 2007.
  6. Rose A., Voelker P. Determination of Trace Anions in Concentrated Caustics Using Single-Pass Neutralization Pretreatment and IC. FL90024-EN, 2014.
  7. ASTM International. ASTM D1193 – Specification for Reagent Water. 2018.
  8. Thermo Scientific. Dionex Eluent Generator Cartridges Product Manual. Man-065018, 2017.
  9. Thermo Scientific. Dionex CR-TC 500 Trap Column Product Manual. Man-031910, 2010.
  10. Thermo Scientific. IonPac AS18-4 µm Column Product Manual. Man-065499, 2012.
  11. Thermo Scientific. Dionex ICS-5000+ Operator’s Manual. Man-065446, 2015.
  12. Thermo Scientific. Dionex AS-AP Autosampler Product Manual. Man-065361, 2013.
  13. Thermo Scientific. Dionex ERS 500 Suppressor Product Manual. Man-031956, 2011.
  14. Thermo Scientific. AXP/AXP-MS Metering Pump Operator’s Manual. Man-031897, 2011.
  15. Thermo Scientific. Technical Note 72206 – Configuring the Dionex Modular HPIC System with Inline Water Purifier and Inline Calibration for Trace Anion Determinations. 2015.
  16. Thermo Scientific. AppsLab Library – Single Pass AutoNeutralization eWorkflow. 2020.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Organic Acids in Beer Samples Using a High-Pressure Ion Chromatography System
Determination of Volcanic Gases as Anions in Caustic Solutions Using AutoNeutralization, Automated Dilutions, and a Reagent-Free Ion Chromatography System
Fast Anion Determinations in Environmental Waters Using a High-Pressure Compact Ion Chromatography System
Fast Anion Determinations in Environmental Waters Using a High-Pressure Compact Ion Chromatography System