Wasson Chromatography Corner 2

Význam tématu

Analytická kontrola stopových nečistot v potravinářském a rafinérském průmyslu je zásadní pro zajištění kvality a bezpečnosti konečných produktů. Přesné stanovení kontaminantů v nápojové kvalitě oxidu uhličitého a v proudových plynech rafinerií přispívá k minimalizaci rizik pro spotřebitele i procesní provoz. Současně ovládání chromatografických postupů a optimalizace detekčních metod zvyšuje spolehlivost a efektivitu laboratorních analýz.

Cíle a přehled článku

Článek shrnuje přístup společnosti Wasson-ECE Instrumentation k kvantifikaci stopových nečistot v nápojové kvalitě oxidu uhličitého a amoniaku v rafinérních plynech. Dále poskytuje praktické tipy pro zlepšení tvaru píků v plynové chromatografii a stanovuje základní princip výběru nosných plynů pro detekci termickou vodivostní metodou.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu nečistot v oxidu uhličitém byly vyvinuty dva plynové chromatografy se specializovanými detektory

• Duální plamenoionizační detektory (FID) pro parafiny, olefiny a těžké uhlovodíky
• Hmotnostní selektivní detektor (MSD) v režimu vybraných iontů (SIM) pro benzenu, toluen, ethylbenzen a xyleny s limitem detekce v řádu ppb
• Chemiluminiscenční detektor síry (SCD) a pulsní výbojový heliumionizační detektor (PDHID) pro sledování sírových sloučenin, kyslíku, dusíku a methanu v ppm úrovni

Vzorky byly přiváděny buď jako stlačená kapalina s vnitřním odpařovačem, nebo plyn skrze voliče vzorkovacích cest. Pro stanovení amoniaku v rafinérních plynech se použil samostatný GC s chemiluminiscenčním detektorem dusíku (NCD) a kapalinou praštěnými povrchy vedení. K detekci sulfanu (H2S) byl na druhém systému použit plameno­fotometrický detektor (FPD). Pro oba účely byly navrženy dva různé chromatografické programy odpovídající požadovaným rozsahům teplot a separačním parametrům.

Hlavní výsledky a diskuse

Pro nápojový oxid uhličitý metody dosahují limitů detekce ppb pro aromatické uhlovodíky a nízkých ppm pro sírové látky, kyslík, dusík a inertní plyny. U amoniaku v rafinérních plynech bylo dosaženo LDL 1 ppm s vynikajícím tvarem píků díky modifikovaným vedením a speciálně deaktivovanému kolonu. Rozlišení jednotlivých složek a spolehlivost kvantifikace byly potvrzeny opakovatelností a kalibrační liniaritou.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené chromatografické systémy umožňují komplexní a rychlou kontrolu kvality oxidu uhličitého v nápojích, čímž pomáhají dodavatelům zajistit dodržení průmyslových limitů nečistot. V rafinérském provozu poskytují metody včasnou detekci zbytkového amoniaku a sulfanu, což chrání zařízení před korozi a snižuje environmentální rizika. Uvedené zásady optimalizace chromatografie zvyšují efektivitu analýz a snižují čas na údržbu kolón.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace vysokorychlostních detektorů s vylepšenou selektivitou a rozšířenou automatizací vzorkování včetně vzdálené správy dat. Dále vznikají nové povrchově modifikované kolóny pro minimalizaci adsorpce polárních složek a technologické platformy pro on-line monitorování procesů. Rozvoj umělé inteligence a strojového učení může podpořit rychlejší vyhodnocení komplexních chromatogramů a přediktivní údržbu instrumentace.

Závěr

Popsané chromatografické metody poskytují robustní nástroje pro stanovení stopových nečistot v nápojové kvalitě CO2 a rafinérních plynech. Kombinace různých detektorů a speciálních kolón zajišťuje vysokou citlivost a spolehlivost analýz. Doporučené postupy pro prevenci špatných tvarů píků přispívají k dlouhodobé stabilitě provozu GC systémů.

Reference

Žádné formální literární odkazy nejsou v článku uvedeny.