Bromine content in polystyrene – optimization of the absorption solution for Combustion IC
Aplikace | 2017 | MetrohmInstrumentace
Pro přesné stanovení obsahu bromu v bromovaném polystyrenu, který obsahuje 25–35 % bromu, je klíčové zajistit úplné zachycení vzniklého bromidu po spalování vzorku. Optimalizace absorpčního roztoku v metodě combustion ion chromatography (CIC) zvyšuje citlivost a opakovatelnost měření, což je důležité pro kontrolu kvality retardérů hoření a průmyslovou analytiku.
Hlavním cílem bylo nalézt ideální složení absorpčního roztoku kombinujícího hydroxid sodný a peroxid vodíku tak, aby se maximalizovalo zachycení bromidových iontů ze vzorků s vysokým obsahem bromu a současně minimalizovala relativní odchylka (RSD). Studie zahrnovala systematické srovnání koncentrací NaOH (0–30 mmol/l) a H2O2 (100–800 mg/l).
Optimalizace ukázala, že při 20 mmol/l NaOH stoupl zachycený obsah bromu z 241,0 na 287,6 g/kg a RSD se snížila z 4,9 % na 1,5 %. U H2O2 dosáhla nejnižší odchylka 1,8 % při koncentraci 400 mg/l. Vyšší koncentrace NaOH (>20 mmol/l) nebo H2O2 (>400 mg/l) již nevylepšovaly výsledky významně.
Metoda nabízí robustní a reprodukovatelné stanovení bromu v materiálech s vysokým halogenovým zatížením. Je vhodná pro QA/QC v polymerním průmyslu, certifikaci retardérů hoření a environmentální analýzy halogenovaných sloučenin.
Využití online monitoringu spalovacích parametrů, integrace s hmotnostní spektrometrií (ICP-MS) pro vícepoložkovou analýzu, miniaturizace spalovací jednotky a aplikace strojového učení pro inteligentní řízení absorpce bromu představují perspektivní směr dalšího rozvoje.
Optimální absorpční roztok pro stanovení bromu v bromovaném polystyrenu tvoří 20 mmol/l NaOH a 400 mg/l H2O2. Tato kombinace zajišťuje vysokou účinnost zachycení bromidu a opakovatelnost s RSD pod 2 %, což výrazně zlepšuje spolehlivost CIC analýzy.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Pro přesné stanovení obsahu bromu v bromovaném polystyrenu, který obsahuje 25–35 % bromu, je klíčové zajistit úplné zachycení vzniklého bromidu po spalování vzorku. Optimalizace absorpčního roztoku v metodě combustion ion chromatography (CIC) zvyšuje citlivost a opakovatelnost měření, což je důležité pro kontrolu kvality retardérů hoření a průmyslovou analytiku.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo nalézt ideální složení absorpčního roztoku kombinujícího hydroxid sodný a peroxid vodíku tak, aby se maximalizovalo zachycení bromidových iontů ze vzorků s vysokým obsahem bromu a současně minimalizovala relativní odchylka (RSD). Studie zahrnovala systematické srovnání koncentrací NaOH (0–30 mmol/l) a H2O2 (100–800 mg/l).
Použitá metodika a instrumentace
- Spalování vzorku v prostředí argonu (100 ml/min) a kyslíku (300 ml/min) při teplotě 1050 °C, post-combustion time 600 s.
- Absorpční roztok o objemu 4 ml, přítok vody 0,2 ml/min.
- CIC technologie s plamenným senzorem a inteligentní technikou částečné injekce (MiPT) a Inline Matrix Elimination.
- Eluent: 7,5 mmol/l Na2CO3 + 0,75 mmol/l NaOH; regenerant: 250 mmol/l H2SO4; rinse: STREAM; absorber: H2O2 (100–800 mg/l) + NaOH (0–30 mmol/l).
- Kolony: Metrosep A Supp 16, A Supp 4/5 Guard, A PCC 1 HC, A Trap 1, I Trap 1.
- Instrumenti: 930 Compact IC Flex, IC Conductivity Detector, MSM Rotor A, adapter pro Suppressor Vario, 920 Absorber Module, Combustion Module, autosampler MMS 5000, kit pro pevné vzorky.
- IC parametry: průtok 0,7 ml/min, injekční objem 10 µl (MiPT), tlak max 15 MPa, teplota kolony 45 °C, doba záznamu 14 min.
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace ukázala, že při 20 mmol/l NaOH stoupl zachycený obsah bromu z 241,0 na 287,6 g/kg a RSD se snížila z 4,9 % na 1,5 %. U H2O2 dosáhla nejnižší odchylka 1,8 % při koncentraci 400 mg/l. Vyšší koncentrace NaOH (>20 mmol/l) nebo H2O2 (>400 mg/l) již nevylepšovaly výsledky významně.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí robustní a reprodukovatelné stanovení bromu v materiálech s vysokým halogenovým zatížením. Je vhodná pro QA/QC v polymerním průmyslu, certifikaci retardérů hoření a environmentální analýzy halogenovaných sloučenin.
Budoucí trendy a možnosti využití
Využití online monitoringu spalovacích parametrů, integrace s hmotnostní spektrometrií (ICP-MS) pro vícepoložkovou analýzu, miniaturizace spalovací jednotky a aplikace strojového učení pro inteligentní řízení absorpce bromu představují perspektivní směr dalšího rozvoje.
Závěr
Optimální absorpční roztok pro stanovení bromu v bromovaném polystyrenu tvoří 20 mmol/l NaOH a 400 mg/l H2O2. Tato kombinace zajišťuje vysokou účinnost zachycení bromidu a opakovatelnost s RSD pod 2 %, což výrazně zlepšuje spolehlivost CIC analýzy.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
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
Fluorine and chlorine in iron ore by Combustion Ion Chromatography
2018|Metrohm|Aplikace
IC Application Note CIC–028 Fluorine and chlorine in iron ore by Combustion Ion Chromatography Iron ore is an important resource for steel production. Its natural content of halogens is a quality characteristic due to the corrosiveness of the respective halogenides.…
Klíčová slova
combustion, combustionabsorber, absorberfluorine, fluorinerinsing, rinsingsuppressor, suppressorsolution, solutionoven, ovencrm, crmsacrificial, sacrificialconductivity, conductivityabd, abdpost, postvial, vialvolume, volumecic
Halogen and sulfur in chlorinated and brominated halobutyl rubber applying Combustion IC
2020|Metrohm|Aplikace
IC Application Note CIC–21 Halogen and sulfur in chlorinated and brominated halobutyl rubber applying Combustion IC Halobutyl rubber is frequently used in the production of pharmaceutical stoppers. It is ideal for this application due to its low permeability to gases…
Klíčová slova
combustion, combustionrubber, rubberbutyl, butylbrominated, brominatedhalobutyl, halobutylchlorinated, chlorinatedsuppressor, suppressoroven, ovensulfur, sulfurconductivity, conductivityabd, abdabsorber, absorbersolution, solutionses, sesdeg
Fluorine determination from fluorochemicals in fabrics applying Combustion IC
2020|Metrohm|Aplikace
IC Application Note CIC–030 Fluorine determination from fluorochemicals in fabrics applying Combustion IC Fluoride released from fabrics after pyrohydrolysis is determined by IC on a Metrosep A Supp 4 - 250/4.0 column. Chromatogram of fluoride, chloride, bromide, sulfite, and sulfate…
Klíčová slova
combustion, combustionfabrics, fabricsabsorber, absorberfluorine, fluorinesubequent, subequentrinsing, rinsingsuppressor, suppressorcarbonate, carbonatesolution, solutionoven, ovenfluorochemicals, fluorochemicalspyrohydrolysis, pyrohydrolysisconductivity, conductivityabd, abdpost