Determination of chlorine, bromine, and sulfur in polyethylene materials using combustion IC with a carbonate/bicarbonate eluent
Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Komplexní stanovení halogenů a síry v polyethylenových materiálech je klíčové pro kontrolu kvality, dodržení regulačních požadavků při recyklaci a zajištění dlouhodobé stability plastů proti degradaci.
Cílem této práce bylo vyvinout a validovat automatizovanou metodu spalovací iontové chromatografie (CIC) s uhličitanovým/bikarbonátovým eluentem pro kvantitativní stanovení chloru, bromu a síry ve vzorcích polyethylenu (LDPE, LLDPE, HDPE a PVC). Metodu bylo dále ověřeno analýzou referenčního materiálu ERM EC680K a experimetry příměsí.
Vzorek (20–35 mg) se umístil do křemenné lodičky a spálil v proudu argonu, následně v kyslíku. Vzniklé halogenovodíky a oxidy síry byly absorbovány v roztoku obsahujícím peroxid vodíku a analyzovány na Dionex IonPac AS23 kolóně s 4,5 mM Na₂CO₃/0,8 mM NaHCO₃ eluentem a potlačenou vodivostní detekcí. Kalibrace probíhala přímou injekcí standardů prostřednictvím ES-210 a ověřovala se spalovacími standardy přes ASC-250L.
Automatizovaný postup zkracuje čas přípravy, eliminuje potřebu agresivních kyselin, minimalizuje environmentální zátěž a zvyšuje přesnost stanovení halogenů a síry v průmyslové kontrole kvality plastů.
Popsaná metoda spalovací iontové chromatografie s uhličitanovým eluentem je spolehlivá, reprodukovatelná a univerzální pro stanovení chloru, bromu a síry v polymerech, což výrazně usnadňuje dodržování regulací i interní kontrolu kvality.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Komplexní stanovení halogenů a síry v polyethylenových materiálech je klíčové pro kontrolu kvality, dodržení regulačních požadavků při recyklaci a zajištění dlouhodobé stability plastů proti degradaci.
Cíle a přehled studie
Cílem této práce bylo vyvinout a validovat automatizovanou metodu spalovací iontové chromatografie (CIC) s uhličitanovým/bikarbonátovým eluentem pro kvantitativní stanovení chloru, bromu a síry ve vzorcích polyethylenu (LDPE, LLDPE, HDPE a PVC). Metodu bylo dále ověřeno analýzou referenčního materiálu ERM EC680K a experimetry příměsí.
Použitá instrumentace
- Thermo Fisher Scientific Dionex Aquion IC system: Dual Piston Pump, Column Oven, ERS 500 Supressor
- Chromeleon 7.2 SR5 (CDS software)
- Mitsubishi AQF-2100H combustion system: HF-210 furnace, GA-210 gas absorption unit, ES-210 external solution selector, ABC-210 auto boat controller
Metodika
Vzorek (20–35 mg) se umístil do křemenné lodičky a spálil v proudu argonu, následně v kyslíku. Vzniklé halogenovodíky a oxidy síry byly absorbovány v roztoku obsahujícím peroxid vodíku a analyzovány na Dionex IonPac AS23 kolóně s 4,5 mM Na₂CO₃/0,8 mM NaHCO₃ eluentem a potlačenou vodivostní detekcí. Kalibrace probíhala přímou injekcí standardů prostřednictvím ES-210 a ověřovala se spalovacími standardy přes ASC-250L.
Hlavní výsledky a diskuse
- Opakovatelnost: RSD < 2 % pro Cl, Br, S; linearita v rozsahu 0,1–1,25 mg/L
- Obnova z referenčního materiálu ERM EC680K: 98–100 %
- Analýza vzorků (vodařička, pipeta, potravinová fólie, bublinková fólie): brom nebyl detekován, nejvyšší obsah síry v PVC fólii (~60 mg/L), chlor v rozmezí 3–90 ppm
- Příměsové experimenty: obnova chloru 87,8–128 %, síry 88,8–96,4 %
Přínosy a praktické využití metody
Automatizovaný postup zkracuje čas přípravy, eliminuje potřebu agresivních kyselin, minimalizuje environmentální zátěž a zvyšuje přesnost stanovení halogenů a síry v průmyslové kontrole kvality plastů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Implementace rychlých kolón s vyšší účinností
- Integrace spalovací IC s hmotnostní spektrometrií pro lepší selektivitu
- Vývoj přenosných a terénních CIC systémů
- Rozšíření pro stanovení dalších heteroatomů a kovových stabilizátorů v polymerech
Závěr
Popsaná metoda spalovací iontové chromatografie s uhličitanovým eluentem je spolehlivá, reprodukovatelná a univerzální pro stanovení chloru, bromu a síry v polymerech, což výrazně usnadňuje dodržování regulací i interní kontrolu kvality.
Reference
- Deanin RD. Additives in plastics. Environ Health Perspect. 1975;11:35–39.
- DIN EN 62321-3-2: Screening halogenů v polymerech spalovací iontovou chromatografií, 2016.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note 1145: Determination of Halogens in Coal by Combustion IC. 2016.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note 72349: Determination of Chlorine, Bromine, and Sulfur in Polyethylene Materials using CIC. 2017.
- Thermo Fisher Scientific. Technical Note 72211: Combustion IC with a Dionex Integrion HPIC System. 2017.
- Mitsubishi Chemical Analytech. Operation Manual for AQF-2100H. Sekce Absorption Unit GA-210.
- Thermo Fisher Scientific. Dionex IonPac AS22 Fast IC Columns. 2020.
- Thermo Fisher Scientific. Polymers and Plastics Information Learning Center.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of chlorine, bromine, and sulfur in polyethylene materials using combustion ion chromatography
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72349 Determination of chlorine, bromine, and sulfur in polyethylene materials using combustion ion chromatography Authors Manali Aggrawal and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords CIC, IonPac AS11-HC-4µm column, suppressed conductivity detection, polymer, Integrion, plastic Goal To…
Klíčová slova
dionex, dionexsulfur, sulfurintegrion, integrionhpic, hpicwashing, washingcombustion, combustionthermo, thermochlorine, chlorinecic, cicscientific, scientificsample, samplesystem, systemeluent, eluentabsorption, absorptionmitsubishi
Determination of halogens in polymers and electronics using a combustion ion chromatography system
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72573 Determination of halogens in polymers and electronics using a combustion ion chromatography system Authors Beibei Huang and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Goal Develop a test method to quantify halogens (fluorine, chlorine, bromine, and…
Klíčová slova
cic, cichalogens, halogenspcb, pcbhalogen, halogencombustion, combustionarea, areapolymers, polymersiodide, iodidedionex, dionexhpic, hpicpolymer, polymersample, samplebromide, bromidefluoride, fluorideconcentration
Combustion IC System
2016|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Table of Contents Overview Theory of CIC System Components Applications Recommended Resources Combustion IC System Halogen and sulfur determinations-pyrolysis of difficult samples Overview Table of Contents Overview Theory of CIC System Components Applications Recommended Resources Fully Automated Analysis of Halogens…
Klíčová slova
halogens, halogenscic, ciccombustion, combustiontheory, theorysulfur, sulfursystem, systemchlorine, chlorineresources, resourcescoal, coalcomponents, componentsoverview, overviewcontents, contentsmitsubishi, mitsubishiapplications, applicationstable
Determination of total fluorine, chlorine, bromine, and sulfur in liquefied petroleum gas by pyrohydrolytic combustion ion chromatography
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73105 Determination of total fluorine, chlorine, bromine, and sulfur in liquefied petroleum gas by pyrohydrolytic combustion ion chromatography Authors Terri Christison1, Adelon Agustin2, John Guajardo1, and Jeff Rohrer1 Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA 1 2 COSA Xentaur,…
Klíčová slova
lpg, lpgcombustion, combustiontotal, totalpyrohydrolytic, pyrohydrolyticiodine, iodinehydrazine, hydrazinedionex, dionexliquefied, liquefiedabsorption, absorptiongas, gasbromine, brominesulfur, sulfurliquified, liquifiedperoxide, peroxidefluorine