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Ionenchromatographie

Kompakte Systeme für die Ionenchromatographie

24.07.2008 | Autor / Redakteur: Dr. Andrea Wille* und German Bogenschütz** / Marc Platthaus

Kompakt gebaut und mit intelligenten Systemkomponenten: das neue Compact-IC plus 882 System hier zusammen mit dem Autosampler 863.
Kompakt gebaut und mit intelligenten Systemkomponenten: das neue Compact-IC plus 882 System hier zusammen mit dem Autosampler 863.

Die Ionenchromatographie hat sich gerätetechnisch enorm weiterentwickelt. Mit einer neuen Gerätegeneration können jetzt Anionen, Kationen oder polare Substanzen im µg/L- bis g/L-Bereich bestimmt werden.

Eines der wichtigsten Einsatzgebiete der Ionenchromatographie (IC) ist die routinemäßige Untersuchung wässriger Systeme. Sie ist vor allen Dingen bei der Wasserüberwachung von großer Bedeutung (Trinkwasser und Brauchwasser). Daneben wird die IC für die Elementspezies-analyse von anionisch auftretenden Elementen oder Komplexen eingesetzt, wobei überwiegend umweltrelevante Fragestellungen bearbeitet werden.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet der Ionenchromatographie ist die Ultraspurenanalytik in hochreinen Prozesschemikalien, wie sie vor allem in der Halbleiterindustrie benötigt werden. Die Metrohm AG blickt in diesem Bereich auf eine jahrzehntelange Erfahrung bei der Entwicklung von Komplettsystemen für die Ionenchromatographie zurück. Durch immer neue Verbesserungen gerade bei den Suppressoren, wie dem Metrohm-Suppressor-Modul II (MSM II) und dem Metrohm-CO2-Suppressor 853 (MCS), konnte die Leistungsfähigkeit bei den kompakten IC-Systemen immer wieder gesteigert werden. Mit der Einführung der dritten Generation an Compact-IC-Geräten – den neuen intelligenten Compact IC pro 881 und Compact IC plus 882 – bietet Metrohm Ionenchromatographen an, die sich durch höhere Leistungsdaten und ein einfaches Bedienkonzept auszeichnen.

Die Chromatographiesoftware MagIC Net 1.1 ergänzt diese Systeme durch eine leistungsfähige Datenauswertung. Sie richtet sich an Anwender aller Branchen, die Anionen, Kationen oder polare Substanzen im µg/L- bis g/L-Bereich bestimmen müssen.

Intelligente und kompakte Ionenchromatographie-Systeme

Die Compact-IC-Geräte 881 und 882 sind, wie der Professional IC 850, mit intelligenten Systemkomponenten ausgestattet. Die iPump, der iDetector und die Trennsäulen iColumns garantieren hohe Präzision und hohen Bedienkomfort. Die Systeme erfüllen alle FDA- und GLP-Anforderungen. Die Nachweisgrenzen des neuen Compact IC pro 881 und des Compact IC plus 882 liegen im Bereich von einem Mikrogramm pro Liter. Das eröffnet neue Anwendungsgebiete besonders in der Kationenanalytik.

Trotz des platzsparenden Design und der Kompaktheit der neuen Ionenchromatographen 881 und 882 sind alle relevanten Teile leicht zugänglich und übersichtlich angeordnet. Der gesamte Flussweg ist metallfrei und vorinstalliert. Die transparente Tür ermöglicht dem Anwender auch eine Sichtkon-trolle während der Analyse. Da im Compact IC pro 881 überdies ein Eluent-Degasser integriert ist, erfordert die Inbetriebnahme des Ionenchromatographen nur ein Minimum an Vorbereitungsschritten.

Die Kompaktgeräte enthalten Systemmodule, die für den Professional IC 850 neuentwickelt wurden. Zusätzlich ist der Compact IC pro 881 mit einem Säulenofen ausgestattet. Dadurch lassen sich chromatographische Trennungen bei verschiedenen Temperaturen realisieren bzw. optimieren.

Chromatographie-Säulen werden ständig überwacht

Die analytische Trennsäule ist das Herzstück jeder Applikation. Die iColumn-Technologie von Metrohm erlaubt die permanente Überwachung dieses Bauteils. Sie kennt die optimalen Chromatographie-Bedingungen und verhindert die Beschädigung durch Bedienfehler. Die lückenlose Rückverfolgbarkeit ist ebenfalls garantiert.

Mit den neuen Systemen ist sowohl eine sequenzielle als auch chemische Suppression möglich. Beide erlauben dank niedrigem Signalhintergrund (Rauschen unter 0,2 nS/cm) sehr empfindliche Bestimmungsgrenzen. Speziell durch den MCS (Metrohm-CO2-Suppressor) kann eine Vielzahl von Eluenten z.B. für Gradiententechnik eingesetzt werden und dennoch niedrige Hintergrundleitfähigkeiten erzielt werden (unter 1 µS/cm). Dadurch ist eine optimale Performance bezüglich Nachweisgrenze und Linearität gegeben. Dies sorgt dann für entsprechende Nachweisgrenzen im Bereich von 1 µg/L. Die Metrohm-Suppressortechnik ist robust, lösungsmittelbeständig und druckstabil.

Die Detektion der Compact-IC-Geräte 881 und 882 basiert auf der Leitfähigkeitsmessung. Der intelligente iDetector ist fester Bestandteil des Analysesystems. Mittels Digital Signal Processing (DSP) wird die Leitfähigkeit direkt und ungestört an die Chromatographie-Software übertragen und ein Messbereich von 0 bis 15 000 µS/cm erzielt.

Software in verschiedenen Varianten

Die neue Chromatographie-Software steuert die Ionenchromatographen der Compact-IC-Gerätefamilie und erfasst alle anfallenden Daten.

Die Version 1.1 wird in drei verschiedenen Varianten angeboten:

MagIC Net 1.1 Professional unterstützt das gesamte Spektrum der intelligenten Ionenchromatographen und Probenwechsler. Es lassen sich damit auch alle Peripheriegeräte für die Inline-Probenvorbereitung und das Liquid-Handling betreiben. Auch eine Fernsteuerung bereits vorhandener Metrohm-Ionenchromatographen oder von Fremdgeräten über Remote-Signale ist damit möglich.

MagIC Net 1.1 Compact umfasst die volle Funktionalität der Variante MagIC Net 1.1 Professional. Es kann ein Compact IC und ein Probenwechsler zur Automation angeschlossen werden.

MagIC Net 1.1 Multi stellt das MagIC Net 1.1 Professional vollumfänglich als Client-Server-Installation zur Verfügung.

Kontroll- und Überwachungsfunktion

Alle drei Varianten zeichnen sich durch eine übersichtliche Darstellung, klare Symbole und eine intuitive Bedienung aus. Die Software verfügt außerdem über umfangreiche Kontroll- und Überwachungsfunktionen: Sämtliche Systemparameter, Serviceintervalle oder Verfallsdaten sowie alle Messresultate von Proben und Standards können jederzeit überprüft werden. Beim Überschreiten eines Grenzwerts lassen sich vorher festgelegte Aktionen wie beispielsweise das Versenden einer Nachricht per E-Mail, SMS auf ein Mobiltelefon oder das Abschalten des Systems auslösen. Dank des modernen Datenmanagements behält man jederzeit den Überblick, da alle benötigten Informationen sofort zur Verfügung stehen.

In Kombination mit dem Professional Sample Processor 858 wird das komplette Liquid-Handling für unterschiedlichste Inline-Probenvorbereitungen sowie die automatische intelligente Verdünnung realisiert. Die Verdünnungsfaktoren werden dabei von der Software berechnet und die Probe wird neu injiziert. Weiterhin erlaubt die Software, kombiniert mit dem Interface 771, auch das Datenmanagement älterer Metrohm-Ionenchromatographen. Voraussetzung hierfür ist ein Analogausgang des Detektors.

Automation und Probenvorbereitung

Die neuen Compact-IC-Geräte lassen sich auch vollständig automatisiert betreiben. Der neue Compact IC Autosampler 863 ist auf die Systeme abgestimmt. Er verfügt über einen Probenteller, der bis zu 36 Probengefäße mit einem Volumen von 0,5 bis 11 Milliliter aufnehmen kann. Der gesamte Flußweg ist metallfrei und eignet sich sowohl für die Spurenanalytik als auch für die Analyse von aggressiven Hauptkomponenten. Die Bedienung des Probenwechslers erfolgt über die integrierte Tastatur oder via Software. Dadurch kann der Compact IC Autosampler 863 auch für die kleinen Aufgaben im Laboralltag eingesetzt werden.

Auch der Professional Sample Processor 858 ist kombinierbar mit den Compact-ICs. Mit ihm steht Metrohms Inline-Sample-Preparation-Technik (MISP) mit Inline-Ultrafiltration, Inline-Verdünnung oder Inline-Dialyse auch für die neuen Compact-Ionenchromatographen zur Verfügung. Es lassen sich somit aufwändige manuelle Arbeitsschritte bei der Probenvorbereitung automatisieren.

Zusammenfassung

Mit dem Compact IC steht eine neue Gerätetegeneration für die leistungsfähige und sichere Ionenchromatographie zur Verfügung.

*Dr. A. Wille, Metrohm AG, Herisau/Schweiz**G. Bogenschütz, Deutsche Metrohm, 70722 Filderstadt

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