Metrosep C Supp 2 (Column manual)

Význam tématu

Ion chromatografie s potlačením je dnes jednou z nejvýkonnějších technik pro stanovení kationtů, amoniaku, amínů a stopových kovů v ultračistých i složitých matricích. Význam spočívá v dosažení nízkých detekčních mezí v µg/L oblasti, minimálním chemickém odpadu a širokém rozmezí aplikací od průmyslové kontroly kvality až po environmentální a farmaceutické analýzy.

Cíle a přehled studie / článku

Dokument představuje podrobný manuál pro separační kolonu Metrosep C Supp 2 (6.01053.XX0), určenou k separaci monovalentních a divalentních kationtů, přechodných kovů a amínů za použití sekvenčního potlačování a detekce vodivosti. Cílem je ukázat:

• technické specifikace a objednací kódy,
• výrobu standardního eluentu,
• postup instalace, kondicionace a údržby kolony,
• vliv provozních parametrů a organických modifikátorů na chromatografické chování,
• praktické příklady aplikací v normální a gradientní režimu.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda je založena na vysokotlaké iontové chromatografii s následujícími komponentami:

• Separační kolona Metrosep C Supp 2 (100, 150 nebo 250 × 4 mm, 5 µm PS/DVB s karboxylovými skupinami),
• Ochranná (guard) kolona stejného typu v PEEK pouzdru,
• Eluent: HNO₃ 5 mmol/L s vnitřním standardem Rb⁺ (50 µg/L), případně organické modifikátory (acetone, acetonitrile) až do 20 % obj.,
• Sekvenční potlačovací systémy Metrohm MSM-HC C a MCS,
• Detektor vodivosti s nízkým šumem (< 0,1 nS/cm),
• Autosampler s možností vkládání vzorků 10–2000 µL a inline filtrace 0,45 µm.

Hlavní výsledky a diskuse

Efekt provozních parametrů na retenční chování:

• Zvýšení teploty (10–60 °C) zkracuje retenční časy, zejména pro K⁺, Mg²⁺ a Ca²⁺.
• Růst průtoku (1–3 mL/min) lineárně snižuje retenční časy všech kationtů.
• Zvýšení koncentrace HNO₃ (3–9 mmol/L) urychluje eluci polyvalentních kationtů více než monovalentních.
• Organické modifikátory (acetone, acetonitrile) do 20 % dále zkracují retenční časy, ovlivňují však tvar a rozlišení některých analytů.

Praktické ukázky:

• Standardní chromatogram šesti kationtů (Li⁺–Ca²⁺) s Ω ≤ 7 MPa.
• Detekce stopových koncentrací až 0,1 µg/L při předkoncentraci.
• Rozlišení amínů (mono- až triethylamin) v normálním i gradientním režimu.
• Rychlé stanovení Na⁺, K⁺, Mg²⁺ a Ca²⁺ pod 5 minut (C Supp 2 100/4.0 při 60 °C a 2 mL/min).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Vynikající selektivitu a opakovatelnost pro různé kationty a organické aminy.
• Vysokou citlivost s nízkým šumem pozadí.
• Flexibilní nastavení eluentu a gradientů pro různé matice (vodní vzorky, biolékařské roztoky, průmyslové odpady).
• Minimální objem organických rozpouštědel a snadnou recyklaci elučních roztoků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Předpokládané směry vývoje:

• Integrace IC s hmotnostní spektrometrií pro strukturální analýzy stopových kovů a amínů.
• Automatizace přípravy vzorků (MISP techniky) a online neutralizace agresivních matric.
• Vývoj nových potlačovacích modulů s nižším hydrodynamickým odporem.
• Využití zelených elučních směsí a minimalizace chemického odpadu.

Závěr

Manuál pro Metrosep C Supp 2 demonstruje robustní a všestrannou IC metodu pro separaci a kvantifikaci širokého spektra kationtů a amínů. Díky sekvenčnímu potlačení a optimalizovaným provozním podmínkám lze dosáhnout výborné citlivosti, špičkového rozlišení i krátkých analýzních časů, což je zásadní pro moderní chemickou kontrolu kvality a vědecký výzkum.

Reference

• Brožura: Cation suppression in ion chromatography – Cation determination in the trace range (8.000.5163)
• Application Note CS-016: Amines applying suppressed cation chromatography
• Application Note CS-017: Ammonium in acidic absorption solution – proof of concept
• Application Note CS-018: Cations in wastewater applying a Dose-in gradient
• Application Note CS-019: Trace ammonium and trimethylamine in 30% hydrogen peroxide
• Application Note CS-020: Fast IC with Metrosep C Supp 2 – 100/4.0: Four cations in five minutes