Trace level halogens in coal with Metrohm Combustion IC
Aplikace | | MetrohmInstrumentace
Analýza stopových množství halogenů ve uhlí je klíčová pro posouzení environmentálního dopadu spalování fosilních paliv. Fluor a chlor se v uhlí vyskytují přirozeně, zatímco brom se často přidává ke snížení emisí rtuti. Přesná detekce těchto prvků umožňuje optimalizaci spalovacích procesů a minimalizaci škodlivých emisí.
Cílem studie bylo kvantifikovat obsah fluoridu, chloridu a bromidu ve třech vzorcích uhlí s odlišnými hladinami bromidu pomocí technologie Combustion IC od Metrohmu. Studie hodnotila opakovatelnost, citlivost metody a porovnala výsledky mezi vzorky.
Metoda spočívá ve spalování pevného vzorku při vysoké teplotě s následnou absorpcí spalných plynů a vedením roztoku do iontové chromatografie. Pro eliminaci rušivých matric se využívá Inline Matrix Elimination a inteligentní Partial Loop Injection Technique.
Ve všech třech vzorcích bylo dosaženo opakovatelnosti RSD < 7 %. Koncentrace fluoridu se pohybovaly mezi 23,5 a 30,5 µg/g, chloridu mezi 6,5 a 7,3 µg/g a bromidu mezi 14,2 a 81,6 µg/g. Nejvyšší obsah bromidu potvrzuje jeho přidání pro kontrolu rtuti. Metoda prokázala vysokou selektivitu i citlivost i v komplikovaných uhlíkových matricích.
Díky automatizaci a přímé analýze pevných vzorků eliminuje metoda časově náročné přípravy a minimalizuje riziko kontaminace. Lze ji aplikovat v průmyslových laboratořích pro QA/QC surovin, v environmentálních laboratořích pro monitoring emisí a v petrochemickém průmyslu pro kontrolu kvality paliv.
Dalším směrem je rozšíření na jiné halogenové a kyselé plyny, integrace on-line měření spalinových plynů v reálném čase a vývoj kompaktních modulů pro polní aplikace. Zajímavá je i kombinace s hmotnostní spektrometrií pro rozšíření zjišťovaného spektra látek.
Metoda Metrohm Combustion IC vykazuje vysokou citlivost, selektivitu a reprodukovatelnost pro stanovení stopových halogenů ve uhlí. Díky automatizaci a robustnímu software je vhodná pro rutinní i výzkumné aplikace s požadavkem na rychlou a spolehlivou analýzu.
Metrohm Application Note CIC–016. Trace level halogens in coal with Metrohm Combustion IC, Version 1
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Analýza stopových množství halogenů ve uhlí je klíčová pro posouzení environmentálního dopadu spalování fosilních paliv. Fluor a chlor se v uhlí vyskytují přirozeně, zatímco brom se často přidává ke snížení emisí rtuti. Přesná detekce těchto prvků umožňuje optimalizaci spalovacích procesů a minimalizaci škodlivých emisí.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo kvantifikovat obsah fluoridu, chloridu a bromidu ve třech vzorcích uhlí s odlišnými hladinami bromidu pomocí technologie Combustion IC od Metrohmu. Studie hodnotila opakovatelnost, citlivost metody a porovnala výsledky mezi vzorky.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda spočívá ve spalování pevného vzorku při vysoké teplotě s následnou absorpcí spalných plynů a vedením roztoku do iontové chromatografie. Pro eliminaci rušivých matric se využívá Inline Matrix Elimination a inteligentní Partial Loop Injection Technique.
- Instrumentace:
- 930 Compact IC Flex (kombinovaný přístroj s spalovací a IC částí)
- IC Conductivity Detector
- MSM Rotor A pro automatické vzorkování
- 920 Absorber Module
- Combustion Module (trubková pec 1050 °C) s ABD
- Autosampler MMS 5000 a kit pro pevné vzorky
- Kolony:
- Metrosep A Supp 5 – 150/4.0
- Metrosep A Supp 4/5 Guard – 4.0
- Metrosep A PCC 1 HC – 4.0
- Sada roztoků:
- Eluent: 3,2 mmol/L Na₂CO₃ + 1,0 mmol/L NaHCO₃
- Suppressor regenerant: 100 mmol/L H₂SO₄
- Absorber solution: 100 mg/L H₂O₂
- Rinsing solution: STREAM
- Parametry IC:
- Průtok 0,7 mL/min
- Objem vstřiku 200 µL (MiPT)
- Teplota kolony 30 °C
- Doba analýzy 18 min
- Parametry spalování:
- Oxygen 300 mL/min, Argon 100 mL/min
- Teplota pece 1050 °C
- Absorpční objem 2,0 mL, post-combustion 180 s
- Přívod vody 0,2 mL/min
Hlavní výsledky a diskuse
Ve všech třech vzorcích bylo dosaženo opakovatelnosti RSD < 7 %. Koncentrace fluoridu se pohybovaly mezi 23,5 a 30,5 µg/g, chloridu mezi 6,5 a 7,3 µg/g a bromidu mezi 14,2 a 81,6 µg/g. Nejvyšší obsah bromidu potvrzuje jeho přidání pro kontrolu rtuti. Metoda prokázala vysokou selektivitu i citlivost i v komplikovaných uhlíkových matricích.
Přínosy a praktické využití metody
Díky automatizaci a přímé analýze pevných vzorků eliminuje metoda časově náročné přípravy a minimalizuje riziko kontaminace. Lze ji aplikovat v průmyslových laboratořích pro QA/QC surovin, v environmentálních laboratořích pro monitoring emisí a v petrochemickém průmyslu pro kontrolu kvality paliv.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalším směrem je rozšíření na jiné halogenové a kyselé plyny, integrace on-line měření spalinových plynů v reálném čase a vývoj kompaktních modulů pro polní aplikace. Zajímavá je i kombinace s hmotnostní spektrometrií pro rozšíření zjišťovaného spektra látek.
Závěr
Metoda Metrohm Combustion IC vykazuje vysokou citlivost, selektivitu a reprodukovatelnost pro stanovení stopových halogenů ve uhlí. Díky automatizaci a robustnímu software je vhodná pro rutinní i výzkumné aplikace s požadavkem na rychlou a spolehlivou analýzu.
Reference
Metrohm Application Note CIC–016. Trace level halogens in coal with Metrohm Combustion IC, Version 1
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Halogens in LPG applying Metrohm Combustion IC
|Metrohm|Aplikace
IC Application Note CIC–018 Halogens in LPG applying Metrohm Combustion IC A liquefied petroleum gas (LPG) sample consisting of butane and propane is analyzed for fluorine and chlorine content. Fluorine and chlorine originate from perfluorobutane and methylchloride, respectively. 50 µL…
Klíčová slova
lpg, lpgcombustion, combustionliquefied, liquefiedinline, inlinesuppressor, suppressorcarbonate, carbonatepetroleum, petroleumpartial, partialoven, ovengss, gssapplying, applyingintelligent, intelligentinjection, injectionconductivity, conductivityloop
Fluorine in copper concentrate applying Metrohm Combustion IC
|Metrohm|Aplikace
IC Application Note CIC–017 Fluorine in copper concentrate applying Metrohm Combustion IC Copper concentrate is a raw material for copper smelters. A common impurity in these concentrates is the corrosive fluorine. It can be easily and reliably determined by Combustion…
Klíčová slova
combustion, combustionfluorine, fluorinesacrificing, sacrificingcopper, copperwool, woolquartz, quartzconcentrate, concentratesuppressor, suppressorcarbonate, carbonateoven, ovenconductivity, conductivityabd, abdabsorber, absorbersolution, solutionvial
Halogens in polymer by Combustion Ion Chromatography
2018|Metrohm|Aplikace
IC Application Note CIC–027 Halogens in polymer by Combustion Ion Chromatography Polymer materials that are used for building and decoration purposes need to be flame resistant. To reach the required level of resistance flame-retardants are added to the plain polymer.…
Klíčová slova
combustion, combustionabsorber, absorberhalogens, halogensrinsing, rinsingfleece, fleecesuppressor, suppressordecoration, decorationcarbonate, carbonatesolution, solutionoven, ovenconductivity, conductivityabd, abdpolymer, polymerpost, postvolume
IC Application Note CIC–20 Fluorine in coal sample applying Metrohm Combustion IC according to ASTM D8247 Coal contains a certain amount of fluorine, chlorine, and sulfur compounds. During combustion of the coal, these components release corrosive acids (e.g., fluorine compounds…
Klíčová slova
combustion, combustioncoal, coalsuppressor, suppressorcarbonate, carbonateoven, ovenmetrohm, metrohmconductivity, conductivityabd, abdabsorber, absorbersolution, solutionses, sesdeg, degvario, variosleeve, sleevemsm