Determination of trace organic acids and inorganic anions in boric acid-treated power plant waters using an automated reagent-free ion chromatography system
Aplikace | 2022 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Monitorování stopových organických kyselin a anorganických aniontů v chladicích vodách reaktorů PWR je klíčové pro prevenci koroze a usazování sedimentů na palivových článcích. Boritace vody snižuje neutronový tok, ale vysoké koncentrace boru a stopové znečišťující látky mohou katalyzovat korozi.
Cílem byla aktualizace metody AN185: nasazení nové Dionex IonPac AS28-Fast-4µm kolony, Dionex ICS-6000 HPIC systému a modernizovaných spotřebních dílů. Studie hodnotí lineárnost, detekční limity, přesnost a opakovatelnost pro stanovení stopových aniontů v boritovaných vodách.
Vzorek je nejprve zbaven lithia na Dionex CR-CTC III kolóně, poté koncentrován na UTAC-ULP2 koncentrátoru. Eluent tvoří elektrolyticky generovaný hydroxid draselný v gradientu na Dionex IonPac AS28-Fast-4µm kolóně. Potlačovač ADRS 600 ve spalovacím režimu a EGC 500 KOH kartuše zajišťují nízký šum. Analýzu řídí Chromeleon CDS s programy pro malé a velké smyčky a online doping.
Všechny analyty (fluorid, glykolát, acetát, formát, chlorid, nitrit, sulfát, bromid, dusičnan, fosfát) byly separovány do 25 min. Detekční limity (LOD) se pohybují od 0,006 do 0,054 µg/L, kvantifikační limity (LOQ) od 0,021 do 0,182 µg/L. Kalibrační křivky byly lineární (r2 ≥ 0,9995). Recoveries v simulovaných matricích (1–2,5 g/L B + 2–5 mg/L Li) dosahovaly 90–110 % bez závislosti na koncentraci boru. Opakovatelnost RT RSD < 0,1 %, intenzity RSD < 3 %. Formát je dobře oddělen od borátového dipu.
Automatizovaná příprava gradientu eliminuje manuální chyby, zrychluje analýzu a snižuje riziko kontaminace. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality chladicích vod v jaderné energetice, průmyslové analytice a QA/QC v polovodičovém průmyslu.
Směrem k modulárním IC systémům s menšími kolónami, online vzorkovači a automatickým dozováním standardu. Integrace s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu, vývoj ekologičtějších eluentních řešení a využití strojového učení pro pokročilou analýzu dat.
Nová konfigurace Dionex ICS-6000 s IonPac AS28-Fast-4µm kolónou a automatizovaným workflow poskytuje spolehlivou, citlivou a reprodukovatelnou metodu pro stanovení stopových aniontů v borovaných vodách s rychlou analýzou a minimální spotřebou reaktantů.
Iontová chromatografie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Monitorování stopových organických kyselin a anorganických aniontů v chladicích vodách reaktorů PWR je klíčové pro prevenci koroze a usazování sedimentů na palivových článcích. Boritace vody snižuje neutronový tok, ale vysoké koncentrace boru a stopové znečišťující látky mohou katalyzovat korozi.
Cíle a přehled studie
Cílem byla aktualizace metody AN185: nasazení nové Dionex IonPac AS28-Fast-4µm kolony, Dionex ICS-6000 HPIC systému a modernizovaných spotřebních dílů. Studie hodnotí lineárnost, detekční limity, přesnost a opakovatelnost pro stanovení stopových aniontů v boritovaných vodách.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorek je nejprve zbaven lithia na Dionex CR-CTC III kolóně, poté koncentrován na UTAC-ULP2 koncentrátoru. Eluent tvoří elektrolyticky generovaný hydroxid draselný v gradientu na Dionex IonPac AS28-Fast-4µm kolóně. Potlačovač ADRS 600 ve spalovacím režimu a EGC 500 KOH kartuše zajišťují nízký šum. Analýzu řídí Chromeleon CDS s programy pro malé a velké smyčky a online doping.
Hlavní výsledky a diskuse
Všechny analyty (fluorid, glykolát, acetát, formát, chlorid, nitrit, sulfát, bromid, dusičnan, fosfát) byly separovány do 25 min. Detekční limity (LOD) se pohybují od 0,006 do 0,054 µg/L, kvantifikační limity (LOQ) od 0,021 do 0,182 µg/L. Kalibrační křivky byly lineární (r2 ≥ 0,9995). Recoveries v simulovaných matricích (1–2,5 g/L B + 2–5 mg/L Li) dosahovaly 90–110 % bez závislosti na koncentraci boru. Opakovatelnost RT RSD < 0,1 %, intenzity RSD < 3 %. Formát je dobře oddělen od borátového dipu.
Přínosy a praktické využití metody
Automatizovaná příprava gradientu eliminuje manuální chyby, zrychluje analýzu a snižuje riziko kontaminace. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality chladicích vod v jaderné energetice, průmyslové analytice a QA/QC v polovodičovém průmyslu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Směrem k modulárním IC systémům s menšími kolónami, online vzorkovači a automatickým dozováním standardu. Integrace s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu, vývoj ekologičtějších eluentních řešení a využití strojového učení pro pokročilou analýzu dat.
Závěr
Nová konfigurace Dionex ICS-6000 s IonPac AS28-Fast-4µm kolónou a automatizovaným workflow poskytuje spolehlivou, citlivou a reprodukovatelnou metodu pro stanovení stopových aniontů v borovaných vodách s rychlou analýzou a minimální spotřebou reaktantů.
Reference
- Nordmann F. Aspects of Chemistry in French Nuclear Power Plants, Proc 14th Int Conf Properties of Water and Steam, Kyoto 2004, 521–530.
- Thermo Scientific Application Note AN-185: Determination of Trace Organic Acids and Inorganic Anions in Boric Acid-Treated Power Plant Waters, LPN1996-EN.
- Thermo Scientific Technical Note 73982: Techniques for successful trace anion and cation determinations in high purity waters.
- Dionex ICS-6000+ Ion Chromatography System Operator’s Manual, 2018.
- Dionex IonPac AS28-Fast-4µm Column Manual.
- ICH Guideline Q2B, Validation of Analytical Procedures, CPMP/ICH/281/95, 1996.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Trace Organic Acids and Inorganic Anions in Boric Acid-Treated Power Plant Waters Using an Automated Reagent-Free Ion Chromatography System
2008|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note 185 Determination of Trace Organic Acids and Inorganic Anions in Boric Acid-Treated Power Plant Waters Using an Automated Reagent-Free Ion Chromatography System Introduction Nuclear power plants produce nearly 20% of the electrical energy used in the U.S and…
Klíčová slova
boric, boricanions, anionsinorganic, inorganicanion, aniontreated, treatedacid, acidperistaltic, peristaltictrace, tracehydroxide, hydroxidewater, watergotoposition, gotopositionconcentrations, concentrationspower, powerdetermination, determinationstock
Determination of Trace Organic Acids and Inorganic Anions in Boric Acid-Treated Power Plant Waters Using an Automated Reagent-Free Ion Chromatography System
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note 185 Determination of Trace Organic Acids and Inorganic Anions in Boric Acid-Treated Power Plant Waters Using an Automated Reagent-Free Ion Chromatography System Introduction Nuclear power plants produce nearly 20% of the electrical energy used in the U.S and…
Klíčová slova
boric, boricanions, anionsinorganic, inorganicanion, aniontreated, treatedacid, acidperistaltic, peristaltictrace, tracehydroxide, hydroxidewater, waterconcentrations, concentrationsgotoposition, gotopositionpower, powerdetermination, determinationstock
Determination of trace anions in borated waters by ion chromatography using a large-volume direct injection
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION UPDATE 73866 Determination of trace anions in borated waters by ion chromatography using a large-volume direct injection Authors: Manali Aggrawal and Jeffrey Rohrer, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: Dionex IonPac AS14 column, Dionex ICS-5000+ system, Dionex ICS-6000 system,…
Klíčová slova
borated, boratedboric, boricwater, watereluent, eluentanions, anionsdionex, dionexsimulated, simulatedsulfate, sulfatefluoride, fluoridelithium, lithiumacid, acidpotassium, potassiumchloride, chloridetrap, trapregenerated
Configuring the Dionex Modular HPIC system with an inline water purifier and inline calibration for trace anion determinations in ultrapure water
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 72206 Configuring the Dionex Modular HPIC system with an inline water purifier and inline calibration for trace anion determinations in ultrapure water Author Goal Terri Christison, Daniel Khor, and Jeff Rohrer, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA To provide…
Klíčová slova
dionex, dionexautoprep, autoprepewp, ewpelectrolytic, electrolyticpurifier, purifierwater, watermodule, moduleloop, loopsystem, systemvalve, valvepump, pumpautosampler, autosamplersuppressor, suppressoranions, anionsttl