What is Charge Detection?
Technické články | 2013 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza iontů v roztocích je klíčová pro environmentální, farmaceutické i průmyslové aplikace. Kombinace detekce náboje a vodivostní detekce přináší zvýšenou důvěryhodnost v identifikaci a čistotu píků, což umožňuje přesnější kvantifikaci i slabě disociovaných nebo multivalentních iontů.
Cílem textu je představit princip charge detection (QD), demonstrovat její přínosy v porovnání s tradiční vodivostní detekcí (CD) a ukázat synergii obou metod při analýze iontů. Studie popisuje technologii membránové detekce náboje, její optimalizaci a použití v různých typech aplikací.
Charge detector (QD) využívá membránové technologie k separaci a detekci iontů na základě jejich nabitého stavu. Při konstantním napětí se ionty odsávají z eluční fáze do membrány a následně na elektrody, kde generují signál úměrný celkovému náboji.
Potlačená vodivostní detekce (CD) slouží jako referenční metoda pro komparativní měření.
Instrumentace:
1) Princip detekce: QD poskytuje signál úměrný náboji iontů, což vede k třikrát vyšší odezvě pro trojnásobně nabité než pro jednonásobně nabité ionty.
2) Citlivost: Při analýze pitné vody byla pro karbonát u QD zaznamenána výrazně vyšší citlivost než u CD.
3) Vliv napětí: Se zvyšujícím se napětím roste účinnost odstranění iontů a intenzita signálu, ale zároveň také základní šum způsobený disociací vody.
4) Lineární korelace: Pro slabě disociované a organické ionty (aminy, organické kyseliny) QD vykazuje vysoce lineární závislost signálu na koncentraci (R2 > 0,999), na rozdíl od CD.
5) Kvantifikace neznámých: Kombinované použití QD a CD umožňuje ověřit identitu a koncentraci neznámých látek porovnáním předpovědí z obou detektorů.
Metoda zvyšuje spolehlivost identifikace a kvantifikace iontů, zejména v případech multivalentních a slabě disociovaných analytů. Pro využití v environmentálním monitoringu, potravinářství a chemickém průmyslu přináší snížení falešně pozitivních nebo negativních výsledků a efektivní potvrzení čistoty piků.
Rozšiřující se aplikace zahrnují kombinaci QD s dalšími detekčními technikami (např. hmotnostní spektrometrií) pro komplexní charakterizaci směsí, automatizaci optimalizace napětí a algoritmické zpracování dat pro zlepšení citlivosti a selektivity.
Charge detection představuje cenný doplněk k tradiční vodivostní detekci v iontové chromatografii. Nabízí vyšší citlivost pro multivalentní a slabě disociované ionty, umožňuje potvrzení identity analyzovaných látek a je snadno integrovatelná do existujících systémů s minimálními náklady na údržbu.
Iontová chromatografie
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza iontů v roztocích je klíčová pro environmentální, farmaceutické i průmyslové aplikace. Kombinace detekce náboje a vodivostní detekce přináší zvýšenou důvěryhodnost v identifikaci a čistotu píků, což umožňuje přesnější kvantifikaci i slabě disociovaných nebo multivalentních iontů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem textu je představit princip charge detection (QD), demonstrovat její přínosy v porovnání s tradiční vodivostní detekcí (CD) a ukázat synergii obou metod při analýze iontů. Studie popisuje technologii membránové detekce náboje, její optimalizaci a použití v různých typech aplikací.
Použitá metodika a instrumentace
Charge detector (QD) využívá membránové technologie k separaci a detekci iontů na základě jejich nabitého stavu. Při konstantním napětí se ionty odsávají z eluční fáze do membrány a následně na elektrody, kde generují signál úměrný celkovému náboji.
Potlačená vodivostní detekce (CD) slouží jako referenční metoda pro komparativní měření.
Instrumentace:
- Thermo Scientific Dionex QD detector
- Thermo Scientific Dionex Conductivity Detector
- Thermo Scientific Dionex ICS-4000 HPIC System
Hlavní výsledky a diskuse
1) Princip detekce: QD poskytuje signál úměrný náboji iontů, což vede k třikrát vyšší odezvě pro trojnásobně nabité než pro jednonásobně nabité ionty.
2) Citlivost: Při analýze pitné vody byla pro karbonát u QD zaznamenána výrazně vyšší citlivost než u CD.
3) Vliv napětí: Se zvyšujícím se napětím roste účinnost odstranění iontů a intenzita signálu, ale zároveň také základní šum způsobený disociací vody.
4) Lineární korelace: Pro slabě disociované a organické ionty (aminy, organické kyseliny) QD vykazuje vysoce lineární závislost signálu na koncentraci (R2 > 0,999), na rozdíl od CD.
5) Kvantifikace neznámých: Kombinované použití QD a CD umožňuje ověřit identitu a koncentraci neznámých látek porovnáním předpovědí z obou detektorů.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda zvyšuje spolehlivost identifikace a kvantifikace iontů, zejména v případech multivalentních a slabě disociovaných analytů. Pro využití v environmentálním monitoringu, potravinářství a chemickém průmyslu přináší snížení falešně pozitivních nebo negativních výsledků a efektivní potvrzení čistoty piků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšiřující se aplikace zahrnují kombinaci QD s dalšími detekčními technikami (např. hmotnostní spektrometrií) pro komplexní charakterizaci směsí, automatizaci optimalizace napětí a algoritmické zpracování dat pro zlepšení citlivosti a selektivity.
Závěr
Charge detection představuje cenný doplněk k tradiční vodivostní detekci v iontové chromatografii. Nabízí vyšší citlivost pro multivalentní a slabě disociované ionty, umožňuje potvrzení identity analyzovaných látek a je snadno integrovatelná do existujících systémů s minimálními náklady na údržbu.
Reference
- Dasgupta P. et al., Anal. Chem., 2010, 82(3), 951–958.
- Srinivasan K., High-Pressure Ion Chromatography - Charge Detection, Webinar, 16. 10. 2012.
- Srinivasan K. et al., The Utility of the Charge Detector in Ion Chromatography, Pittcon 2013.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
What is Charge Detection?
2013|Thermo Fisher Scientific|Technické články
W h it e Paper 7 0 5 8 5 What is Charge Detection? Monika Verma Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Executive Summary Analytical chemists can maximize the confidence in their results for peak identification and peak purity analysis…
Klíčová slova
fluoride, fluoridecharge, chargepredicted, predicteddissociated, dissociatedminutes, minutesweakly, weaklychloride, chloridecoelution, coelutionwhat, whatverma, vermaaoh, aohmonika, monikaconductivity, conductivitypredicts, predictsconcentration
Determinations of Inorganic Anions and Organic Acids in Beverages Using Suppressed Conductivity and Charge Detection
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Determinations of Inorganic Anions and Organic Acids in Beverages Using Suppressed Conductivity and Charge Detection Terri Christison, Carl Fisher, Hua Yang, Linda Lopez Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Overview Purpose: To demonstrate the advantages of using dual CD and…
Klíčová slova
charge, chargedionex, dionexresponse, responseionized, ionizedchloride, chloridethermo, thermoweakly, weaklyscie, scieconductivity, conductivityscientific, scientificcapillary, capillaryionp, ionpdetector, detectoranions, anionscube
New Developments in Capillary Ion Chromatography using 4 μm Columns and Charge Detection
2016|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Barbara Shao, Terri Christison, Fei Pang, Cathy Tanner, and Frank Hoefler Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Wh ite Pa p er 7 04 64 New Developments in Capillary Ion Chromatography using 4 μm Columns and Charge Detection Executive Summary…
Klíčová slova
eluent, eluentcapillary, capillarycharge, chargerecycle, recycleegc, egcdionex, dionexconductivity, conductivityhigher, higherjuice, juiceyaoh, yaohkoh, kohminutes, minutessuppressor, suppressororange, orangedetector
Determination of organic acids in animal feeds using two ion chromatography methods
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72438 Determination of organic acids in animal feeds using two ion chromatography methods Authors Jingli Hu and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific Sunnyvale, CA Goal To quantify organic acids in animal feeds by both anion-exchange and ionexclusion ion…
Klíčová slova
acid, acidmalic, malicoas, oasfeed, feedlactic, lacticcitric, citricmalonic, malonicacetic, aceticfumaric, fumaricdog, doganimal, animalpropionic, propionicquinic, quinicrabbit, rabbitsuccinic