Installation Instruction for ProfIC Vario 5 AnCat

Význam tématu

Ionová chromatografie s automatickou předkoncentrací je zásadní pro přesné stanovení stopových koncentrací aniontů a kationtů v oblasti životního prostředí, farmacie, potravinářství nebo průmyslové kontroly kvality. Umožňuje analyzovat koncentrace v rozmezí jednotek µg/L (sub-ppb), minimalizovat chyby při přípravě vzorku a zvyšovat citlivost metod.

Cíle a přehled studie / článku

Tento aplikační bulletin popisuje kompletní postup instalace, konfigurace a uvedení do provozu systému ProfIC Vario 5 AnCat od společnosti Metrohm. Cílem je detailně ukázat sestavení hardwaru, napojení eluentů, potoků a software MagIC Net pro paralelní stanovení aniontů a kationtů s předkoncentrací.

Použitá metodika a instrumentace

Instalace zahrnuje:

• ProfIC Vario 5 AnCat: modul 940 Professional IC Vario TWO s integrovaným peristaltickým čerpadlem a potoky pro eluent a regeneraci.
• 800 Dosino: integrované vysokopřesné dávkovací jednotky pro předkoncentraci vzorků na pastilových kolonách Metrosep A PCC a C PCC.
• 815 USB Robotic Sample Processor: automatizovaná vzorkovače se dvěma Swing Heads a dvěma Liquid Handling Stations pro vnitřní a vnější proplach jehel, řízené softwarem MagIC Net.
• Suppressor MSM a MCS (Metrohm Chemical Suppressor) pro iontovou eliminaci a detekční modul vodivostního detektoru.
• Kolonové sestavy: Metrosep A Supp 15 – 150/4.0 pro anionty, Metrosep C 4 – 150/4.0 pro kationty, trap kolony Metrosep I Trap 1 – 100/4.0.
• Software MagIC Net pro konfiguraci zařízení, nastavení metod, řízení dávkování, krokování suppressoru, sledování baseliny a vyhodnocení dat.

Hlavní výsledky a diskuse

Výkonnost předkoncentračního systému byla ověřena na standardních směsích aniontů a kationtů:

• Anionty (F–, Cl–, NO₂–, Br–, NO₃–, SO₄²–, PO₄³–): prekonc. objem 200 µL (ekvivalent 2000 µL), rozsah kalibrace 0,2–20 ppb, kvadratická kalibrace s R² ≥ 0,99986, relativní směrodatná odchylka ≤ 2 %.
• Kationty (Li⁺, Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺): prekonc. objem 100 µL (ekvivalent 2000 µL), rozsah kalibrace 0,5–10 ppb, lineární kalibrace s R² ≥ 0,99997, relativní odchylka ≤ 1 %.

Test stability instrumentu a úniků potvrzuje nízkou variabilitu tlaku (< 0,5 MPa) a spolehlivé dávkování i při zvýšeném back­pressuře kapilár. Diskuse se zaměřuje na významné minimalizování kontaminace a maximální automatizaci.

Přínosy a praktické využití metody

Systém ProfIC Vario 5 AnCat nabízí:

• Automatické vnitřní a vnější proplachy jehel pro eliminaci carry-over.
• Přesnou online předkoncentraci vzorku s trap kolony pro zvýšení citlivosti.
• Paralelní analýzu aniontů a kationtů bez nutnosti přestavby aparatury.
• Centralizované řízení veškerých přístrojů a metod v prostředí MagIC Net.
• Snadnou reprodukovatelnost a validovatelnost výsledků pro QA/QC laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Ve vývoji jsou:

• Integrace 941 Eluent Production Module pro kontinuální přípravu eluentu z koncentrovaných zásob.
• Nové materiály kapilár pro minimalizaci adsorpce a liberačních artefaktů.
• Pokročilá regenerace suppressoru s optimalizovanými metodami z AB-395.
• Online monitoring kvality vody a vzorků v reálném čase s využitím IoT prvků a strojového učení pro prediktivní údržbu.

Závěr

ProfIC Vario 5 AnCat představuje robustní a vysoce automatizované řešení pro stopovou analýzu aniontů i kationtů. Díky integrované předkoncentraci, plně modulární konstrukci a centralizovanému softwarovému řízení nabízí vysokou citlivost, reprodukovatelnost a efektivitu v routine provozu i výzkumných aplikacích.

Reference

• Metrohm Application Bulletin 375: Installation Instruction of ProfIC Vario 5 AnCat.
• Metrohm Application Bulletin AB-395: Alternative MSM rinsing and regeneration methods.
• Metrohm Application Note CH6-0911-112007: Exemplary cation measurements with ProfIC Vario 5.