Cation suppression in ion chromatography

Význam tématu

Potlačení (suppressorová suprese) hraje zásadní roli při doložení stopových a ultrastopových koncentrací kationtů v iontové chromatografii. Díky automatické regeneraci a chemickému odstraňování eluentních iontů se dosahuje minimálního šumu a pozadí, což výrazně zlepšuje poměr signál/šum a umožňuje kvantifikaci kationtů až v rozsahu jednotek mikrogramů na litr.

Cíle a přehled článku

Článek popisuje principy chemické a sekvenční suprese kationtů, představuje patentovaný Metrohm Suppressor Module (MSM) a CO2 Suppressor (MCS), představuje inovativní postup STREAM pro opakované použití elučního roztoku a ilustruje jejich praktické uplatnění v různých analytických aplikacích.

Použitá metodika a instrumentace

Metody:

• Chemická suprese: eluent na bázi kyseliny dusičné se mění s využitím karbonátového pufru na méně vodivý roztok.
• Sekvenční suprese: kombinace chemické suprese (MSM) a membránové extrakce CO2 (MCS) zajišťuje odstraňování hydrogenuhličitanů a stabilní nízkou vodivost.
• STREAM: postup pro opětovné použití eluované supresní fáze k proplachu a regeneraci, snižující spotřebu činidel a odpadů.

Použitá instrumentace:

• Metrohm Suppressor Module (MSM-HC C) s trojitou kartridží aniontové pryskyřice a chemickou regenerací
• Metrohm CO2 Suppressor (MCS) s plynoprůchodnou membránou pro odplynění CO2
• Kolony Metrosep C Supp 1 (100/150/250 mm) s karboxylovaným polyvinylalkoholem, kompatibilní s organickými modifikátory
• Inline Matrix Elimination and Preconcentration moduly (Metrosep C PCC 1 HC/4.0)

Hlavní výsledky a diskuse

Potlačení výrazně snižuje základní vodivost (<0,1 nS/cm) a eliminuje interferenční šum, což vede k 10–20× nižší detekční limit než při beze-suppenčném režimu. Linearita kalibrace v rozsahu 1–50 µg/L byla pro alkali a alkalické kovy i amoniak potvrzena s výbornou přesností a přesností opakovatelnosti (RSD <2 %). Technologie STREAM umožňuje prodloužené provozní intervaly a výrazné snížení spotřeby regenerantu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nachází uplatnění v:

• energetice (monitoring monoethanolaminu a kovů v chladicích vodách jaderných elektráren)
• farmaceutickém průmyslu (stanovení alifatických a aromatických aminů v léčivých přípravcích)
• kontrole kvality ultrapure vod a nápojů (stopové kovy v minerálních vodách, zinek ve sportovních nápojích)
• potravinářství (analýza cholinu v kojeneckých výživách podle AOAC standardů)

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj směřuje k integraci zelených chemických postupů, dalšímu zpřesnění sekvenční suprese a membránových technik, rozšíření automatizace a inline prekoncentrace pro velmi složité matice, a k miniaturizaci supresních modulů pro terénní a mobilní analýzy.

Závěr

Potlačení kationtů prostřednictvím chemické a sekvenční suprese s následným STREAM postupem představuje vysoce citlivou, robustní a ekologicky šetrnou metodu. Patentované moduly MSM a MCS ve spojení s kolony Metrosep C Supp 1 umožňují stanovení stopových kationtů, aminů a tranzitních kovů s vynikající přesností a nízkými náklady na provoz.