1)ブルー限外ろ過™
1.青色限外濾過の応用
イオンクロマトグラフィーによって分析される試料の要件は非常に厳しく、これらの粒子は分離カラムを詰まらせ、最終的に損傷するため、試料には粒子状物質を含まないことが要求される。分析サンプルに除去しにくい微細な粒子が含まれている場合は、英青限外ろ過を採用することが良い選択である。飲料、地表水、廃水、分解液を処理する過程で、英青限外濾過技術を採用することで分離カラムを効果的に保護し、干渉をゼロに減らすことができる。
2.ブルー限外濾過と通常のオンライン濾過の違い
現在もいくつかの自動サンプラは濾過の機能を集積しており、やり方は非常に簡単で、各サンプル管の上に使い捨ての濾過膜をかぶせたり、サンプリング針の上に使い捨ての濾過膜をかぶせたりして、このやり方は確かに濾過の機能も実現しているが、実際の効用は平らで、その原因は、この方法が煩雑で効果が疑問であることにある。試料ごとに濾過膜を準備するだけでなく、濾過膜の品質も考慮する必要があります。実際には、個別ブランドのろ過膜品質がクリアされているほか、ほとんどのろ過膜は多かれ少なかれ陰陽イオンが残留しており、検出の効果に影響を与えている。要求に合ったろ過膜の価格は往々にして驚くべきものであり、検査されたサンプル数が多い場合、すべての実験室が耐えられるわけではない。
3.ブルー限外ろ過には何か独自の点がある
英青色限外濾過の独特な点は、ロボットサンプルプロセッサの上に、専用の限外濾過モジュールが集積されていることである。この限外濾過のモジュールの設計は非常に特別で、内部の濾過膜はパイプ形状で、しかも螺旋状に配列されており、サンプルが螺旋状のパイプから流れている場合、一部のサンプルだけが濾過膜を通過して限外濾過を完了し、この場合、限外濾過の方向とサンプル液体の流れは垂直であり、液体全体が80%の流動性を保持している。このような平行流路の限外ろ過過程では、ろ過膜表面の残留物は絶えず持ち去られているので、ろ過膜が閉塞したり破裂したりする危険はない。
それだけでなく、ロボットサンプルプロセッサは自動的に限外ろ過ユニット全体の洗浄を完了し、同じ品で洗浄することができ、交差汚染の可能性は極めて低いため、限外ろ過ユニット中のろ過膜は40-400回の限外ろ過過程を完成してから交換することができ、限外ろ過の1回あたりのコストは平均約0.2元しかかからない。ロボットサンプルプロセッサは、限外ろ過、注入のプロセス全体を完了することができます。また、一般的な使い捨てフィルター膜による外因性汚染や不安定性も回避され、自分が購入したフィルター膜が残留しているかどうかなどの未知の問題を逐一テストする必要はありません。
4.青色限外濾過の応用例:
英青限外ろ過技術は、飲料水、地表水、プロセス水、廃水、抽出物、消化液、希釈果汁などの低負荷サンプルの直接注入分析に適している。
図面は英青限外濾過直接注入分析果汁中の陰イオンのスペクトル図である。NaHCO 3/Na 2 CO 3洗浄液システムを用いて、濃度:1.7/1.8 mmol/L、サンプルを100倍希釈した後、直接自動注入器に置いてアニオンを測定した。実際には、英青限外濾過と英青希釈を併用すれば、サンプル希釈の工程も自動的に完了することができる。
図面はA Supp 4-250分離カラムを採用して、正確にClを定量することができますか?NO3?HPO42?SO42?,(図1、2番ピークは分離できない有機酸で、専門的な有機酸柱分離が必要)工業廃水、都市汚水の検査に対して、英青限外濾過を採用するのも非常に迅速で正確な技術である。
2)青英透析™
英青透析は英青限外ろ過と比べて、分析物質の基体はより複雑である。例えば、以下のような物質は、通常の方法で直接試料分析を行うと、ほとんど不可能である:
環境:高負荷廃水、高負荷汚水、土壌とろ過抽出液、固体廃棄物抽出液
工業:電解槽液、発酵液、薬物分解液
農業:牛乳、飲料、食品抽出液、植物抽出液
医学:血液/血清/血漿、尿、組織抽出物、細胞外液
通常の手作業前処理では、通常透析に使用されることは極めて少なく、操作が非常に面倒であるため、半透膜、透析槽などの各種設備を準備する必要があり、操作中に外因性汚染を導入しやすく、しかも操作の時間、透析待ち時間が長く、一つ一つ処理に時間と労力がかかるため、従来の方法では他の前処理の方法が一般的に採用されていた。
例えば、牛乳のようなサンプルを注入する場合、一般的な前処理のステップは次のとおりです。
1.希釈
2.超音波溶解
3.酢酸を3%加える
4.フィルタリング
5.過C 18固相抽出カラム
6.遠心分離
7.注入
一方、英青透析技術を採用し、前処理ステップは:
1.希釈
2.サンプリング
英青希釈+英青透析技術を採用:
1.注入
2.……(他のステップは必要ありません)
-青色透析の応用
英青色パーコレーションにより、直接検出することが非常に困難ないくつかのサンプルを測定することが可能になり、例えば、国標準GBT 2018-2006は小麦粉臭素酸塩の検出方法としてイオンクロマトグラフィーを採用している。では、小麦粉のようなサンプルはどうやってイオンクロマトグラフィー検査に入りますか。広く言えば、油条や麺のようなサンプルを検出するのはもっと難しい。牛乳の処理方法と似ており、超音波破砕+遠心分離+英青色透析によって、これらの非常に厄介な問題を解決することができる。
-青色透析の利点
英青透析は実際に透析のモジュールをロボットサンプルプロセッサに集積したもので、全体の透析時間は6 ~ 10 minで、遠心分離したサンプルの体積は10 mLで、透析率は96%を超え、しかも事前濃縮や濾過を必要としない。手作業を90%以上削減しました。また、貴重なことに、英青透析技術は検査しながら透析することができ、つまり、前のサンプルが検査している間に、機械は次のサンプルを透析し始める準備をしていた。実験全体の流れから見ると、追加の待ち時間がないため、実験の効率が大幅に向上した。
-青色透析の実現方法
英青透析は半透膜の原理を採用し、生物高分子、長鎖有機物などの物質を半透膜の外に遮蔽し、小分子、無機陰陽イオンなどは半透膜を通過して受容液に濃縮することができる。透析プロセスが終了した後、透析ユニット全体が自動洗浄され、人為的な手動操作による汚染や干渉を排除することができる。パーコレーションユニットとロボットサンプルプロセッサが統合されており、自動化操作が可能です。
1)透析池のリンス:透析池には多孔質膜があり、一定の大きさのイオンだけがこの膜を通過でき、膜はサンプルと受信液を分離する。
2)透析:サンプルを開けてバルブを製造する。試料溶液は連続的に透析槽を通過し、同時に受信液は密閉された循環通路で静止したままであった。この場合、被測定イオンは透析膜を介して拡散し、拡散動力は透析膜の両側の濃度差から来る。試料溶液の流入が続いているため、試料溶液中のイオン濃度と受信液中のイオン濃度は最終的に平衡、すなわち両側等濃度に達した。この平衡点は通常、10〜11 min後に十分に正確な要件に達する。
3)転移:透析後、受信液の一部が定量リングに転移
4)注入:清浄なサンプルが定量リングに満たされると、機器は自動的にサンプルを注入し、クロマトグラフィー分析を開始する。通常はアニオン測定の受信液として超純水、カチオン測定の受信液として希硝酸を用いる。
-青色透析の応用例
図中は英青色透析測定小麦粉中の臭素酸塩の添加例であり、試料は超音波処理後、遠心分離し、ロボット試料プロセッサ上に直接置いてサンプル分析を行ったが、透析除去されていない小分子は臭素酸根の定量に影響を与えることができなくなった。この方法はすでに検証され、複数の国内検査機関で使用されている。
分離柱:Metrosep A Supp 7-250
シャワー液:3.6 mM Na 2 CO 3超純水溶液
流速:0.7 ml/min
注入量:100μL
3)シアン希釈™
1.青英希釈の作用
サンプル濃度が高すぎる場合は、サンプルを希釈してから限外ろ過ユニットまたは透析ユニットを通過することができますが、実際には、希釈のこのステップも英青技術に任せることができます。
一方、実測のデータが大きく変化したサンプルについても、実験を組織するのは難しい。例えば、サンプルのロットにとって、その測定すべきイオンの濃度差は大きく異なり、データ点は標準曲線の上に落ちない可能性が高い。人為的な判断を経て、サンプルごとに異なる倍数の希釈を行うと、大量の人工労働と当番判断に直面し、自動注入器は役に立たない。
また、手作業で希釈を行う場合は、常に容量瓶を使用する必要がありますが、容量瓶をきれいに洗浄するのは非常に困難で、少しでも不注意で汚染を引き起こす可能性があり、多くの方案は自動注入器上の蠕動ポンプを利用して希釈を実現し、すなわち各試料の品位に一定量の溶剤を加える、あるいは自動サンプラとクロマトグラフの間にバッファリングされたユニットを入れ、蠕動ポンプを利用してバッファユニットにそれぞれサンプルと溶媒を加え、希釈の目的を達成する。このような蠕動ポンプによる希釈はしばしば精度が足りず、1つの自動注入器に複数の蠕動ポンプを集積して個別に制御する必要があり、管路が複雑で洗浄が難しいため、その応用範囲を制限している。
英青希釈はこれとは異なる方法を採用し、英青希釈の液添加過程は蠕動ポンプではなく、専門のDosino液添加ユニットで完成した。Dosino液添加ユニットは固定式、多チャンネル、連続流、交差汚染のない精密液分配器と見なすことができ、その精度は液移動量の万分の1に達することができ、まさにDosinoの助けがあって、希釈の過程をより正確で、間違いがないようにする。
2.青英希釈の操作過程:
1)Dosino液添加ユニットはそれぞれサンプルと溶媒を英青希釈ユニットに比例して添加する
2)英青色希釈ユニットによるサンプルと溶媒の十分な攪拌混合
3)サンプリング測定
4)測定と同時に論理判断を行い、信号が標準曲線の範囲内に落ちたかどうかに基づいて理想的な希釈の倍数を判断し、二次希釈または注入測定を行うかどうかを自動的に決定する
5)英青希釈ユニットを自動的に空にして洗浄する
3.英青希釈応用例
脱硫廃水を英青希釈後に測定
洗浄液:NaHCO3/Na2CO3: 1.0/3.2 mM
自動希釈100倍測定、20μl注入
1 Cl- 1896 ppm
2 NO3- 362 ppm3 SO42 - 1341 ppm
4)青色マトリックス除去™
イオンを日常的に分析する実験では、一般的なイオンクロマトグラフィーでは扱いやすい基体(または溶媒)は水である。しかし、特定の場合には、ガソリン中の無機イオンなどの有機相中の無機イオン含有量を検出する必要がある。この場合、サンプルに対して相応の処理を行い、基体を除去する必要があり、そうしないと基体はカラム、管路などの部品に損傷を与える、マトリックスの干渉もしばしば、必要なイオンが正常にピークを出られないようにする。
一般的な手動基体除去技術は手動抽出後にC 18カラム処理を経て、C 18カラムによる基体への吸着作用により、一部の有機物を除去する。しかし、この方法は自動化が難しく、処理容量が小さい、一方、C 18カラムの再生は非常に困難であり、一般的な基体はC 18カラムに吸着力が強く、きれいに溶出するのが難しい。場合によってはC 18カラムを再生するために、溶離剤にクロロホルムを加え、一時的に洗浄することができるが、C 18カラムもすぐに損傷することがある。有機マトリックス中のイオンを常に測定する使用者にとって、伝統的な方法は時間がかかり、お金がかかる選択であることは間違いない。
英ブルーマトリックス除去技術は、マトリックス除去の機能をソフトウェア制御の自動化装置に統合し、マトリックス除去のプロセス全体を自動化する。一方、基体除去カラムは繰り返し洗浄して使用することができ、実験消費のコストを大幅に削減した。
1.青色マトリックス除去の手順:
1)試料はロボット試料プロセッサから基体除去カラムに転送され、測定すべきイオンはすべてカラムに保持され、基体部分は保持されずに廃液槽に直接入る
2)転移液は基体除去カラム上の測定すべきイオンを洗い流し、定量リング注入分析に転移する
3)ロボットサンプルプロセッサによる次のサンプルの処理開始
2.ベース消去カラム
基体除去カラムは保持イオンの違いに応じて陰イオン専用と陽イオン専用に分けられ、また異なる注入体積に対して設計され、よく使用される基体除去カラムは以下を含む:
1)Metrosep A PCC 1(アニオン)/Metrosep C PCC 1(カチオン)
死の体積が小さく、優美なピーク形状を確保している
2)Metrosep A PCC 1 HC(アニオン)/Metrosep C PCC 1 HC(カチオン)
高容量版で、主に注入体積が大きく、イオン含有量が低い実験に用いられる
3)他にもVHC(Very High Capacity)大容量バージョンもある
水道水中のアニオン分析、バイエル液体中のアニオン分析など、予備濃縮試料のマトリックスイオン濃度が高い場合に用いられる。
3.青色マトリックス除去例
有機溶媒(軽油)中のアニオン検出
図示するように、青色図は基体を介さずにサンプリングを除去するスペクトル図であり、基体の干渉によりF−、Cl−、Ac−はすべてマスクされ、他のイオン検出誤差も大きい。
赤色図は基体除去後のスペクトル図であり、基線は安定しており、各イオンは正確にピークを出し、全自動連続注入分析ができる。
5)青色マトリックス中和™
多くの場合、採取されたサンプルは酸塩基度に差があり、それによって検査者はそのpH値を標準状態に調整するのに多くの時間を必要とする。通常の実験では、短時間でpH値を調整するという煩雑で退屈な労働を完了することは難しい。苛性ナトリウム、アンモニア水、ホウ酸などの基体中のイオンを測定する必要がある場合、この問題に直面する。
1.青色マトリックス中和の用途:
英青マトリックス中和技術はオンライン中和処理技術である。イオン交換の方法を用いて基体を中和するため、実験の平行性はよく保障される。基体が強酸、強アルカリであっても、ロボットサンプルプロセッサを用いて連続的に直接注入分析を行うことができる。
2.青色マトリックス中和モジュールの構造
英青マトリックス中和モジュールは3つの並列中和チャンバーから構成され、酸性マトリックスサンプルを処理する時、中和チャンバーは飽和Li+またはNa+であり、マトリックス中のH+をLi+またはNa+に交換し、サンプルpHを高め、アルカリマトリックスサンプルを処理する時、中和チャンバーは飽和H+であり、サンプルマトリックス中のOHと中和し、H 2 Oを生成し、サンプルpHを低下させることができる。
3つの並列中和チャンバを採用する目的は、3つの中和チャンバが交代で動作し、1つのサンプルを処理するごとに1つの中和チャンバが交代することである。基体の中和過程では、3つの中和チャンバのうちの1つが動作し、2つ目は再生し、3つ目は洗浄し、中和チャンバの容量とサンプル処理との連続性を保証する、中和槽の再生液はそれぞれLiOH/NaOHとHClO 4である。
3.青色マトリックス中和の使用例
30%NaOH溶液中のアニオンを測定
図示するように、青色図は基体の中和を経ずに直接サンプリングされたスペクトルであり、高濃度NaOH干渉が存在するため、大きな負のピークが現れる以外、有用な信号はほとんど隠されている。
赤色図は英青色基体中と後注入を経たスペクトル図であり、基線は安定しており、各イオンは正確にピークを出すことができ、全自動連続注入分析ができる。
6)シアン抽出™
多くの場合、非極性基体を大量に測定したり、非極性基体中の微量無機イオン基体を高負荷化したりするためには、重油、バイオディーゼルなどの液−液抽出の前処理方式を採用することが考えられる。実際の使用では、しばしば英青色抽出モジュールを英青色透析の前に加えることで、透析池に入るイオン濃度を効果的に高めることができる。
1.ブルー抽出の働き方
1)Dosino移液ユニットによりサンプルをロボットサンプルプロセッサから抽出池に正確に移し、同時に抽出液を固定容器から抽出池に移す。
2)抽出槽中の攪拌ロータはサンプルと抽出液を十分に混合し、静止して層状化する。抽出時間はMagIC Net™魔術師のソフトウェア制御。
3)抽出後の無機相を英青色透析ユニットに移す
4)透析後の試料分析
5)分析と同時に、英藍抽出と英藍透析モジュールは次のサンプルの処理を開始する
2.青英抽出と青英透析の併用例
バイオディーゼル中のアルカリ金属とアルカリ土類金属の検出
抽出液:希硝酸
分析方法:英藍抽出と英藍透析モジュール処理後の直接注入分析
分離柱:C2 150, シャワー液:2 mMHNO 3+10%アセトン、流速1.0 mL/min
7)英青色予備濃縮™
イオンクロマトグラフィーの直接検出下限は通常低ppb級(0.1 ppb ~ 10 ppb)であり、英青色予備濃縮技術はより低いイオン濃度の検出を可能にした!ロボットサンプルプロセッサからカラムに入る前に、測定されるイオンは予備濃縮カラムによって濃縮される。試料の体積または濃縮時間を制御することにより、濃縮の程度を正確に制御することができ、それによりイオンクロマトグラフィーの応用範囲を大幅に拡大した。大容量注入と比較して、英青色予備濃縮は巨大な注入ピーク干渉を効果的に回避し、優れたピーク形状と分析結果を得ることができる。大体積注入技術に比べて、英青色予備濃縮技術を使用すると注入体積を効果的に減らすことができ、有効にカラムを保護し、カラムの使用寿命を延長することができる。
現在、英青予備濃縮技術はすでに超純水の品質監視に広く応用されており、陰陽イオンの検出下限はppt級に達することができる。英青色予備濃縮モジュールの多くのコンポーネントは英青色マトリックス除去モジュールと共用できるため、英青色マトリックス除去技術を配合し、また多種の複雑なマトリックス中の微量イオン、例えばエタノールアミン、モルヒネリン、アンモニア水などのマトリックス中のアニオン検出もいずれもppt級に達することができる。
英青予備濃縮例:
原子炉圧力給水における陰イオンの検出
35 mlサンプル、0.4 ppmアンモニア水/6.0 ppm ETAを処理した後、ロボットサンプルプロセッサ上に置き、過英青予備濃縮ユニットを用いてサンプル分析を行い、洗浄液は3.6 mM Na 2 CO 3を用いた。
(単位:ppb)
1 F 0.33
2グリコール酸2.23
3酢酸1.64
4ぎ酸6.47
5 Cl 0.66
6 NO3 0.02
7 PO4 0.08
8 SO4 0.51
8)青英補正™
英青補正技術は英青予備濃縮の原理を用いており、超低濃度の未知のサンプルを測定する際には、常に英青予備濃縮技術を使用する必要があるが、このような低濃度の標準溶液を調製する際には非常に困難であり、実際にはppt級の標準溶液はほとんど調製できない。この場合、高濃度の標準溶液を調製し、予備濃縮カラムを注入することができ、注入する体積を制御することにより、予備濃縮カラム内のイオン濃度を予備濃縮希薄溶液と同じレベルにすることができ、低濃度の標準溶液を再調製する必要がない。
このように、1つの濃度の標準溶液を調製し、それをある体積の1倍、2倍または複数倍で前濃縮カラムに注入して検出するだけで、複数の対応する補正点を得ることができる。人工的な配液過程は一切存在しないため、汚染の可能性はほとんど回避できる。ppt級微量イオンを測定する実験では、標準曲線の作成も自動化された。
9)青色カチオン除去™
試料中のカチオン濃度が高すぎたり、遷移金属干渉が存在したりした場合(メッキ液試料など)、英青カチオン除去技術を用いてH+イオンまたはLi+イオンにオンライン置換することができる(酸化試料を回避する)。陽イオンと弱酸根のペアが存在する場合、英青技術を用いて処理することは特に重要である。
10)英藍加標™
微量物質の検出に対して、従来の手動スケーリング方式はサンプルに汚染を与えやすく、分析結果を大幅に割引した。同様に、ガソリン、ディーゼル油、重油などの非水相の基体についても、標本は効果的に混和できないため、特に標本化が困難である。そのため、英青添加技術は主に英青予備濃縮と併用し(微量イオンを検出し、標本濃度が低く、汚染しやすい)、あるいは英青基体除去技術と併用し(有機相は添加しにくい)。
英藍加標の実現方法は、サンプルと標本がそれぞれ定量され、前後の順序で前濃縮カラムまたは基体除去カラムに入り、保持され、共に洗浄液に溶出され、その後分析システムに入る。プロセス全体では、手動でスケールしたり、混合したりすることを回避し、非常に理想的な平行性能を達成することができます。
ガソリン中のアニオンの検出を例に、英ブルーマトリックス除去技術が必要であるが、一般的なNaCl標本はガソリンに溶解することができず、NaClがエタノールに微溶解する原理を利用してエタノール−NaClの標本を作製して分析したり、TBA−塩エタノール溶液を用いて標本化したりすることが報告されているが、実際の効果は理想的ではなく、温度などの外部要因によるNaClの溶解度の変化が大きいため、大きな不安定性をもたらし、また、エタノール−NaClがガソリン中に均一に分布することを保証できないため、標本のピークはしばしば変形、尾引きなどの状況が現れ、回収率もあまり理想的ではない。
一方、英藍基体除去+英藍添加技術を使用すると、ガソリンサンプルに無機陰イオンを添加する標準サンプルを直接実現でき、ピーク対称で、回収率が高く、結果は満足できる。