High Sensitive CO, CO2, CH4 Analysis Nexis GC-2030CCC5 GC-2014CCC5

Význam tématu

Sledování stopových koncentrací oxidu uhelnatého (CO), metanu (CH4) a oxidu uhličitého (CO2) v kyslíkových plynech je zásadní pro environmentální monitoring, kontrolu kvality v průmyslu i bezpečnost provozních procesů. Vysoce citlivá analýza těchto sloučenin umožňuje odhalit nepřesnosti v plynné matrici a významně přispívá k optimalizaci technologií a ochraně životního prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Prezentovaný systém plynového chromatografu Nexis GC-2030CCC5 (případně GC-2014CCC5) je navržen pro automatickou injekci vzorků O2 a detekci stopových CO, CH4 a CO2. Hlavními cíli jsou vysoká citlivost, spolehlivá separace složek a krátký čas analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá několik přepínacích ventilů a balené kolony:

• 10portový ventil pro automatickou injekci vzorku
• Prekolona Porapak-N pro odříznutí C2 sloučenin
• Balené kolony Porapak a Porapak-Q pro separaci CO/CH4 a CO2
• Balená kolona MS-13X pro rozlišení CO a CH4
• 6portový ventil pro odstranění O2 z proudu a ochranu metanizéru
• Metanizér s detektorem FID pro převod CO/CO2 na CH4 a následnou detekci
• Software Lab Solutions GC pro řízení a vyhodnocení dat

Hlavní výsledky a diskuse

Systém prokázal lineární rozsah detekce od 1,0 ppm do 100 ppm pro CO, CO2 i CH4. Analytické časy se pohybují okolo 13 minut na vzorek. Typický chromatogram ukázal jasně oddělené píky pro CO, CH4 a CO2 bez rušivého vlivu velkého objemu kyslíku díky soustavě ventilů a prekolon.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Vysokou citlivost a selektivitu pro stopové plyny
• Automatizovanou přípravu vzorků a plynulou sériovou analýzu
• Ochranu katalyzátoru metanizéru odstraněním kyslíku
• Efektivní separaci narušujících sloučenin a vody zpětným proplachem
• Možnost použití v QA/QC laboratořích, spalovacích emisích či výzkumu atmosféry

Budoucí trendy a možnosti využití

Směřování rozvoje zahrnuje miniaturizaci a mobilní chromatografii, integraci s hromadnými subsystémy pro sledování atmosférických emisí, využití pokročilých datových analýz a umělé inteligence pro prediktivní údržbu, stejně jako modulární rozšiřitelnost na další plynné složky.

Závěr

Popsaný plynový chromatograf kombinuje robustní konstrukci s vysokou citlivostí a spolehlivostí, čímž podporuje přesnou analýzu stopových plynů v kyslíkové matrici. Krátký čas analýzy a automatizace z něj činí vhodný nástroj pro široké spektrum aplikací od průmyslové kontroly až po environmentální výzkum.

Reference

• Shimadzu Corporation. System Gas Chromatograph High Sensitive CO, CO2, CH4 Analysis, First Edition: November 2017.