Wasson Chromatography Corner 17

Význam tématu

Analytická kontrola složení aerosolových hnacích plynů, uhlovodíkových složek v palivových plynech z uhlí a biomasy a spolehlivý provoz citlivých detektorů patří k základním požadavkům v oblasti environmentálního monitoringu, průmyslové analy­tiky a zajištění kvality. Splnění přísných regulačních limitů pro emisní a chemické kontaminanty vyžaduje přesné a reprodukovatelné chromatografické metody.

Cíle a přehled studie / článku

Newsletter poskytuje přehled čtyř hlavních témat:

• Quantifikace VOC ve spotřebitelských aerosolových hnacích plynech pomocí plynové chromatografie s TCD.
• Identifikace a stanovení aromatických a sírových nečistot v plynech z uhlí a biomasy pomocí GC–MSD/FID/SCD.
• Tipy a triky pro provoz pulzního výbojového heli­ového ionizačního detektoru (PDHID).
• Přehled nadcházejících webinářů a školicích kurzů v oblasti GC.

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení aerosolových hnacích směsí byl použit Agilent GC vybavený termickou vodivostní detekcí (TCD) a automatický vzorkovač Wasson-ECE Tedlar™ Bag AutoSampler (16 míst, vakuová membránová pumpa, řízení v Agilent ChemStation). Pro analýzu plynných nečistot v palivových plynech z uhlí a biomasy byl nasazen Agilent GC se simultánními detektory MSD, FID a SCD. Pro vysoce citlivá stanovení organických látek a stopového amoniaku se využívá pulzní výbojový heliový ionizační detektor (PDHID) s heliem 99,999 % a výkonným odsířovacím getrem.

Hlavní výsledky a diskuse

• Aerosolové hnací plyny: kvantifikovány N₂, CO₂, HFC-134a, HFC-152a, propane, dimethyl ether, isobutan, n-butan s detekčním limitem 1 ppm a rychlým odběrem z Teklar™ vaků.
• Palivové plyny z uhlí/biomasy: na FID C₂–C₄ parafiny a olefiny; na SCD sírové látky (H₂S, COS, metantiol apod.) s LDL 10 ppb; na MSD aromatické a polyaromatické sloučeniny (benzen, toluen, xyleny, naftalen, fenanthren apod.).
• PDHID: detekční limity v jednotkách ppb, optimální tok 30 mL/min, pozadí <2000 pA; doporučeno použití nerezových ved­ení, bez polymerních komponent a pravidelné vypékání součástí.

Přínosy a praktické využití metody

Nasazené chromatografické konfigurace umožňují:

• Splnit požadavky legislativy na monitorování VOC a sírových emisí.
• Dosáhnout nízkých detekčních limitů a vysoké reprodukovatelnosti analýz.
• Zvýšit průtok vzorků a automatizaci pomocí autosampleru.
• Flexibilně identifikovat široké spektrum organických a anorganických nečistot.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další integrace automatizovaných vzorkovacích systémů a chytrých pracovních postupů.
• Nasazení pokročilých faktorů kolonového dělení a multidimenzionální GC.
• Využití strojového učení pro rychlejší interpretaci komplexních chromatogramů.
• Rozšíření aplikací do oblastí bioplynu, emisních kontrol a farmaceutické QA/QC.

Závěr

Kombinace specializovaných chromatografických technik a vysoce citlivých detektorů zajišťuje přesnou kvalifikaci složek v aerosolových plynech i palivových plynech z uhlí a biomasy. Správné provozní postupy a údržba detekčních systémů jsou klíčem k dlouhodobé stabilitě měření.

Reference

• Wasson-ECE Instrumentation Newsletter, Issue 17, May 2010