Addressing gas conservation challenges when using helium or hydrogen as GC carrier gas

Význam tématu

Nosné plyny v plynové chromatografii určují separační účinnost i provozní náklady. Helium nabízí vysokou inertnost a efektivitu, ale je nedostatkovou neobnovitelnou surovinou s rostoucími cenami. Rostoucí obavy z dostupnosti vedou k hledání úspor a náhradních plynů, například vodíku.

Cíle a přehled studie / článku

Technický poznámkový článek popisuje implementaci technologie HeSaver-H2Safer v systému Thermo Scientific TRACE 1600 Series GC s cílem drasticky snížit spotřebu helia nebo vodíku v injektoru iConnect SSL bez kompromisů v analytickém výkonu.

Použitá metodika a instrumentace

• Gas chromatograf Thermo Scientific TRACE 1600 Series s modulem iConnect Split/Splitless (SSL)
• Detektor FID (či MS v základních experimentech)
• Autosampler AI 1610 pro kapalné vzorky
• Nosné plyny: helium (1 mL/min) nebo vodík (1,25 mL/min); inertní plyny pro pressurizaci: dusík

Hlavní výsledky a diskuse

• HeSaver režim snížil spotřebu helia až o 72 % (ze 44 na 12,5 L/den), prodloužil životnost lahve z ~7,5 měsíce na ~2 roky při 24/7 provozu.
• H2Safer režim omezuje maximální průtok vodíku, eliminuje nutnost senzoru úniku a zvyšuje bezpečnost v laboratoři.
• Retenční časy alkanů C10–C25 se shodují se standardním SSL (<0,010 min odchylka) jak pro helium, tak pro vodík.
• Opakovatelnost ploch chromatografických píků (<1 % RSD) a recovery vysokovroucích alkanů až do C40 (>90 %) potvrzují zachování analytického výkonu.

Přínosy a praktické využití metody

• Významné snížení nákladů a řešení nedostatku helia.
• Bezproblémový přechod na vodík jako obnovitelný nosný plyn bez ztráty kvality dat.
• Kompatibilita se stávajícími validovanými metodami.
• Zjednodušení údržby sítí injektoru a ochrana kolony před kontaminanty.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší nasazení inteligentního řízení spotřeby nosných plynů v chromatografech, vývoj pokročilejších generátorů vodíku pro multi-GC laboratoře a integrace hybridních režimů pro optimalizaci provozních nákladů a bezpečnosti.

Závěr

HeSaver-H2Safer technologie umožňuje dramatické úspory nosného plynu při zachování nebo zlepšení chromatografického výkonu a provozní bezpečnosti. Uživatelé mohou udržet své stávající metody a současně snížit náklady a dopad na životní prostředí.

Reference

1. NPR – The Science Of Helium And Why Global Supplies Are Running Low.
2. Thermo Fisher Scientific – Helium Carrier Gas Conserving Inlet for GC (PN-10410).
3. The Analytical Scientist – The ‘Noble’ Undertaking of Helium Conservation.
4. Thermo Fisher Scientific – YouTube video: Upgrade iConnect SSL with HeSaver-H2Safer.
5. Thermo Fisher Scientific – YouTube video: HeSaver-H2Safer SSL injector removal.