What is Charge Detection?
Technické články | 2013 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Ionová chromatografie patří mezi klíčové analytické metody pro identifikaci a kvantifikaci anorganických a organických iontů ve vodě, potravinách, chemických a environmentálních matrikách. Spojení detekce náboje (QD) s potlačenou vodivostní detekcí (CD) přináší dodatečné informace o nábojovém stavu částic, zvyšuje citlivost pro slabě disociované a vícenásobně nabité ionty a zlepšuje spolehlivost výsledků při analýze vrcholů a čistoty signálu.
Článek popisuje princip membránové detekce náboje, srovnává ji s tradiční potlačenou vodivostní detekcí a demonstruje její přidanou hodnotu v analýze iontů. Cílem je ukázat, jak kombinace QD a CD zvýší důvěru v identifikaci a kvantifikaci slabě disociovaných, multivalentních i neznámých analyzovaných látek.
Budoucí vývoj se zaměří na optimalizaci materiálů membrán pro vyšší účinnost separace, integraci s hmotnostní spektrometrií pro strukturu mateřských iontů a rozšíření aplikací v bioanalýze, farmacii a monitoringu kvality vody. Dále lze očekávat pokročilé konfigurace více detektorů v sérii pro komplexní charakterizaci směsí iontů v reálném čase.
Detekce náboje představuje významné rozšíření možností iontové chromatografie. V kombinaci s potlačenou vodivostní detekcí zvyšuje citlivost, linearitu a spolehlivost analýzy slabě disociovaných a multivalentních iontů. Thermo Scientific Dionex QD integrovaný v ICS-4000 HPIC nabízí uživatelsky přívětivé řešení s minimálními náklady na provoz a údržbu.
Iontová chromatografie
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Ionová chromatografie patří mezi klíčové analytické metody pro identifikaci a kvantifikaci anorganických a organických iontů ve vodě, potravinách, chemických a environmentálních matrikách. Spojení detekce náboje (QD) s potlačenou vodivostní detekcí (CD) přináší dodatečné informace o nábojovém stavu částic, zvyšuje citlivost pro slabě disociované a vícenásobně nabité ionty a zlepšuje spolehlivost výsledků při analýze vrcholů a čistoty signálu.
Cíle a přehled článku
Článek popisuje princip membránové detekce náboje, srovnává ji s tradiční potlačenou vodivostní detekcí a demonstruje její přidanou hodnotu v analýze iontů. Cílem je ukázat, jak kombinace QD a CD zvýší důvěru v identifikaci a kvantifikaci slabě disociovaných, multivalentních i neznámých analyzovaných látek.
Použitá metodika a instrumentace
- Princip QD: membránový článek, který při fixním napětí přitahuje ionty do vodivého elektrody a generuje signál úměrný celkovému náboji.
- Porovnání s CD: CD měří vodivost eluátu po potlačení eluentu, QD detekuje přímo náboj analyzovaných iontů.
- Instrumentace: Thermo Scientific Dionex QD charge detector integrován v ICS-4000 HPIC systému.
Hlavní výsledky a diskuse
- QD poskytuje až trojnásobně vyšší signál pro vícenásobně nabité ionty oproti CD, což zvyšuje citlivost zejména pro multivalentní anionty (např. karbonáty, fosfáty).
- Lineární závislost signálu na koncentraci slabě disociovaných látek (organické kyseliny, aminy) je u QD vynikající (R2 > 0,999), zatímco CD vykazuje nižší citlivost a linearitu pro tyto sloučeniny.
- Vyšší přiložené napětí urychluje odstraňování iontů z eluentu do membrány, ale zároveň zvyšuje základní šum způsobený vodní disociací.
- QD je destruktivní detektor – analyty jsou spotřebovány a proto musí být detektor umístěn na konci chromatografického rozhraní.
- Kombinace QD a CD umožňuje potvrzení identity neznámých složek podle shody predikovaných koncentrací i retence, a pomáhá rozlišit koelutující látky.
Přínosy a praktické využití metody
- Vyšší citlivost a spolehlivost detekce slabě disociovaných a multivalentních iontů.
- Vylepšená kvalita identifikace vrcholů a analýza čistoty signálu.
- Možnost potvrzení identity a kvantifikace neznámých látek díky porovnání dat z QD a CD.
- Široké použití v environmentální analýze (fosfáty), v potravinářství a nápojích (organické kyseliny) a v chemickém průmyslu (ethanol aminy).
- Nízké provozní náklady, snadná údržba a integrace do existujících HPIC systémů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Budoucí vývoj se zaměří na optimalizaci materiálů membrán pro vyšší účinnost separace, integraci s hmotnostní spektrometrií pro strukturu mateřských iontů a rozšíření aplikací v bioanalýze, farmacii a monitoringu kvality vody. Dále lze očekávat pokročilé konfigurace více detektorů v sérii pro komplexní charakterizaci směsí iontů v reálném čase.
Závěr
Detekce náboje představuje významné rozšíření možností iontové chromatografie. V kombinaci s potlačenou vodivostní detekcí zvyšuje citlivost, linearitu a spolehlivost analýzy slabě disociovaných a multivalentních iontů. Thermo Scientific Dionex QD integrovaný v ICS-4000 HPIC nabízí uživatelsky přívětivé řešení s minimálními náklady na provoz a údržbu.
Reference
- Dasgupta P. et al., Anal. Chem., 2010, 82(3), 951–958.
- Srinivasan K., High-Pressure Ion Chromatography – Charge Detection, Webinar Presentation, 2012.
- Srinivasan K., Sengupta M., Bhardwaj S., Pohl C., Dasgupta P., The Utility of the Charge Detector in Ion Chromatography and Selected Applications, 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