Introducing the Programmable Helium Conservation Module

Význam tématu

Rostoucí nedostatek hélia a jeho proměnlivé dodávky mají významný dopad na provoz plynové chromatografie. Náhrada nebo úspora tohoto drahého inertního plynu podporuje stabilitu analytických laboratoří a snižuje provozní náklady.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované analýzy je představení programovatelného modulu pro úsporu hélia integrovaného do plynového chromatografu Agilent 7890B, jeho ovládání pomocí softwaru OpenLAB CDS a přínos při dlouhodobém provozu. Studie shrnuje rozhodovací strom pro výběr nosného plynu, migraci metod na dusík a vodík, a hodnotí výkonnost po přechodu mezi plyny.

Použitá metodika a instrumentace

Pro demonstrační účely byl použit chromatograf Agilent 7890B vybavený programovatelným Helium Conservation Module (HCM) a spínacím EPC modulem pro přepínání plynů. Řízení probíhá přes OpenLAB CDS s definovanými profily spánku a probuzení. Testy zahrnovaly:

• Migraci GC a GC/MS metod na vodík či dusík
• Automatickou výměnu plynu v režimu spánku (nitrogen standby)
• Měření doby návratu chromatografických a hmotnostně spektrometrických parametrů po přepnutí zpět na helium.

Hlavní výsledky a diskuse

Po přechodu na dusík ve spánkovém režimu nedochází k degradaci kolonové separace ani citlivosti FID detektoru. U GC/MS se návrat plného spektrometrického signálu dosáhl během 15–20 min od přepnutí z dusíku resp. vodíku na helium. Kalkulace úspor ukázaly čtyřnásobné prodloužení životnosti heliové láhve (ze 2 na 12 měsíců při metodě ASTM D4815).

Přínosy a praktické využití metody

Implementace HCM přináší:

• Výrazné snížení spotřeby hélia bez potřeby externích zásahů do metody
• Udržení analytické přesnosti a opakovatelnosti
• Integrované varování při nedosažení požadovaných tlaků
• Minimalizaci rizika kontaminace při častém vypínání plynů

Budoucí trendy a možnosti využití

Vzhledem k dalším tlakům na cenu a dostupnost plynů lze očekávat širší rozšíření automatizovaných úsporných modulů a jejich adaptaci i na jiné typy chromatografů. Dále se předpokládá rozvoj cloudového monitoringu spotřeby plynů a prediktivní údržby zařízení.

Závěr

Programovatelný Helium Conservation Module pro GC Agilent 7890B představuje efektivní řešení pro řízení a minimalizaci spotřeby hélia. Umožňuje zachovat vysoký výkon a spolehlivost chromatografie a hmotové spektrometrie bez nutnosti revalidace metod.

Reference

1. Agilent Technologies. Addressing the Helium Shortage: Programmable Helium Conservation Module. GPD Solutions, June 2013.
2. C&E News webinar, September 11, 2012. Addressing Helium Shortage.
3. C&E News webinar, February 12, 2013. GC Method Migration to H2 and N2.
4. ASTM D4815 – Standard Test Method for Determination of Ethanol in Gasoline.