Evaluating Ion Chromatography Suppression Options

Význam tématu

Ion­tová chromatografie (IC) představuje klíčovou techniku pro analýzu stopových i makro­složek v oblastech environmentální analýzy, farmacie, potravinářství a dalších průmyslových odvětvích. Efektivní potlačení backgroundového signálu eluentu (suppressory) zásadně zvyšuje citlivost a selektivitu konduktometrické detekce, což umožňuje spolehlivé stanovení nízkých koncentrací aniontů a kationtů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem white paper 72753 je porovnat různé typy suppressorů používaných v IC – od netlumené analýzy až po chemicky a elektrolyticky regenerované suppressory. Studie diskutuje výhody a nevýhody každého přístupu z hlediska výkonu, životnosti, údržby a kompatibility s různými eluenty.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza jednotlivých suppressorů vychází z experimentů s kolony Thermo Scientific Dionex IonPac (SCG-1, SCS-1, AG17-C, AS17-C, AS19-4 µm) a eluentními systémy Generátor KOH EGC-500. Pro potlačení backgroundu byly testovány tyto přístupy:

• Non-suppressovaná IC s nízkokapacitními kolony
• Chemicky regenerované packed-bed, automaticky přepínané packed-bed a kontinuálně regenerované suppressory
• Elektroliticky regenerované konstantním proudem (AERS 500) a dynamicky regenerované (ADRS 600)

Detekce probíhala konduktometricky v supresním i nesupresním režimu, doplněném o předkoncentraci s TCC-ULP1 a UTAC-LP2 a inline odplyňování CRD 300.

Hlavní výsledky a diskuse

Non-suppressovaná IC nabízí jednoduchost, ale nízkou citlivost a omezenou selektivitu. Chemicky regenerované packed-bed suppressory vynikají vysokou kapacitou, avšak trpí značnou mrtvou dobou a nutností dlouhé regenerace. Automatické přepínané packed-bed suppressory snižují prostoj, ale omezují stopovou analýzu a komplikuje se validace. Kontinuálně regenerované suppressory nabízejí „neomezenou“ kapacitu, ale vyžadují přípravu a manipulaci s regenerantem. Elektrolitické suppressory eliminují potřebu chemikálií a minimalizují pracovní náklady; konstantní proud vyžaduje nastavení na maximální eluentní koncentraci, zatímco dynamické potlačení optimalizuje proud automaticky a zajišťuje nižší šum a delší životnost.

Přínosy a praktické využití metody

• Získání nízké hranice detekce stopových iontů v komplexních matricích
• Automatizace provozu a minimalizace manuálních zásahů díky elektrolitickým a dynamickým suppressorům
• Možnost volby suppressorů dle požadavků na dobu provozu, šum a kompatibilitu s organickými rozpouštědly
• Flexibilita aplikací od environmentálních vzorků až po farmaceutické analýzy

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další vývoj hybridních suppressorů kombinujících chemickou a elektrolitickou regeneraci, zmenšování vnitřního objemu pro zlepšení separační účinnosti a integrace s mikrofluidními systémy. Dále se rozšiřuje použití v on-line propojení s hmotnostní spektrometrií a v reálném čase řízené automatizace postupů.

Závěr

Volba optimální suppressorové technologie závisí na požadavcích aplikace – od jednoduché a cenově dostupné nesupresní metody po vysoce automatizované dynamicky regenerované suppressory pro stopovou analýzu. Thermo Fisher Scientific poskytuje široké portfolio řešení, která splňují náročné požadavky moderních laboratoří.

Použitá instrumentace

• Ionizační chromatograf Thermo Fisher Scientific Dionex (ICS-6000, ICS-4000, Integrion)
• Kolony Thermo Scientific Dionex IonPac SCG-1, SCS-1, AG17-C, AS17-C, AS19-4 µm
• Suppressory chemicky regenerované (packed-bed, switching packed-bed, kontinuálně regenerované)
• Suppressory elektroliticky regenerované (AERS 500, ADRS 600)
• Eluentní generátor Dionex EGC-500 KOH
• Trap column Dionex CR-ATC 600
• Předkoncentrátory TCC-ULP1, UTAC-LP2
• Detektor konduktometrický supresní i nesupresní
• Inline odplyňovač CRD 300, autosampler AutoPrep