İstenen sayfanın yerel versiyonuna yönlendirildiniz

Metrohm IC'nin Tarihçesi – Bölüm 6

16 May 2022

Ürün

Bu makale Parça 6 bir seriye ait.

Git

Parça 1Parça 2Parça 3Parça 4

Yakmalı iyon kromatografi (CIC) gelecek vaat eden bir numune hazırlama ve analiz tekniği olarak görülse de, CIC'nin arkasındaki temel süreç zaten uzun yıllardır bilinmektedir. Bu blog makalesi serisinin 6.bölümünde, bu tekniğin tarihçesi, çalışma prensibi ve CIC için bazı uygulamalar anlatılacaktır.

Yakmalı IC'nin (CIC) başlangıcı

Metrohm iyon kromatografinin tarihçesi hakkındaki önceki blog makaleleri (Bölüm 1-3), IC'nin çok çeşitli sulu ortamlarda inorganik anyonların ve katyonların analizi için nasıl en çok kullanılan analitik tekniklerden biri haline geldiğini özetlemektedir.
 

Metrohm IC'nin Tarihçesi – Bölüm 1

Metrohm IC'nin Tarihçesi – Bölüm 2

Metrohm IC'nin Tarihçesi – Bölüm 3


1970'lerin ortalarında organik halojenler ve kükürt bileşiklerinin, ozon tabakası tahribatını arttırdığı ve çevreyi olumsuz etkilediği gözlemlendiğinden, bu bileşikler yoğun bir şekilde odaklanılan bir konu haline gelmiştir [1]. Ayrıca bu bileşikler koroziftirler ve su arıtma işlemleri sırasında insan sağlığını tehdit edebilmektedirler [2,3].

Çoğu organik halojen suda çözünür değildir, bu nedenle ilk analitik adım olarak ayrıştırma gereklidir [4–6]. Yakmanın bu tür bileşikleri ayrıştırmak ve daha sonra kapalı bir sistemde (ör. "oksijen bombası") basınçlı oksijen atmosferi altında kükürt tespitini mümkün kılmak için bir numune hazırlama yöntemi olarak kullanılması 1881'de başladı. 1955 yılında ise Schöninger, "oksijen şişesi" adı verilen ve yakma sürecinin ilk uygun şekilde yönetilmesini sağlayan yöntemi geliştirdi [7–9].

Schöninger bazlı analitik yöntemlerin temel prensibi, belirli miktardaki numunenin oksijen açısından zengin bir atmosferde yakılmasıdır. Ortaya çıkan gazlar, bir absorpsiyon çözeltisinden kabarcıklar halinde geçirilir ve daha sonra ölçüm için analitik bir cihaza (genellikle mikrokulometrik titrasyon) aktarılır [2,5,7]. Numuneler arasında, çapraz kontaminasyonu önlemek için kullanılan kap, kapsamlı bir şekilde temizlenmelidir [7]. Ancak, bu yöntemlerin otomatikleştirilme imkânı yoktu. Zamanla, bir zamanlar tehlikeli olan prosedür çok daha güvenli olacak şekilde yenilenmiştir. Yine de örnekler arasında kapsamlı durulama adımlarının yer aldığı manuel hazırlama süreci hala hantal ve zaman alıcıydı.

Aynı zamanlarda pirohidroliz, Warf [10,11] tarafından analitik amaçlarla, özellikle jeolojik örneklerde halojenleri, bor ve sülfürü ölçmek için "yüksek sıcaklıkta hidroliz" olarak kabul görmüştür [12]. IC, hali hazırda halojenleri ve kükürtü ölçmek için son derece hassas bir yöntem olarak kabul görmüşken, hızlı, doğru ve hassas çok elementli analiz olanağı olarak yakmanın IC ile kombinasyonu tanıtılmıştır.  Oksijen bombasıyla yakma yöntemi IC ile birleştirerek yüksek hassasiyetler elde edilebiliyordu [13], fakat tam otomatik prosedürlerin geliştirilmesine yakma fırınları ile pirohidroliz olanak sağlamıştır [14].

Yakma işlemi

Çeşitli matrislerde AOX (adsorbe edilebilir organik olarak bağlı halojenler), halojen veya kükürt belirleme gibi ana uygulama alanları için genel yakma prosesi iyileştirildi ve otomatik yakmalı fırınların tam inline olarak bağlantısıyla sonuçlandı. Bu otomatik sistemde (Şekil 1), numune (sıvı, katı veya gaz halinde) fırına verildikten sonra su/oksijen ortamında yüksek sıcaklıklarda yakılır. Yanan gazlar sürekli olarak bir absorpsiyon kabı boyunca beslenmektedir. Burada gazlar, uçucu halojenlerin ve kükürtün yakalanıp oksitlendiği sulu bir absorpsiyon çözeltisinden geçirilmektedirler.

Klasik olarak absorpsiyon çözeltisi, AOX (ör. ISO 9562:2004, DIN 38414-18:2019 veya EPA 1650) veya kükürt (ör. ASTM C816-85 veya [5]) durumunda kolorimetrik titrasyon kullanılarak veya örneğin florür için iyon seçici elektrotlarla potansiyometrik titrasyon kullanılarak analiz edilmiştir [5].  Ancak yakma modülünü bir IC ile birleştirmek, analitler hakkında ayrıntılı bilginin mümkün olmasından dolayı bu alanda devrim yaratmıştır [15]. Halojenler ve kükürt ayrı ayrı ölçülür ve ayrıca analistler, klasik tekniklerin sorun yaşadığı bir parametre olan florür sonuçlarını (DIN 38409-59) da elde edebilirler.