Lịch sử sắc ký ion Metrohm phần 3 - Giai đoạn những năm 2000

Phương pháp khử nhiễu nền kết hợp tuần tự đã được giới thiệu vào năm 2005 để khắc phục các vấn đề phát sinh từ việc chỉ sử dụng phương pháp khử nền hóa học.

Trong quá trình khử nhiễu nền hóa học (sử dụng Metrohm Suppressor Module, MSM), carbonic acid đã phân tách khỏi carbon dioxide có độ dẫn điện nền khoảng 15 µS/cm. Điều này mang lại những peak nước tương đối lớn cũng như các peak hệ thống (từ carbonate). Tùy thuộc vào nồng độ carbonate, peak của hệ thống có thể ảnh hưởng đến các peak đang quan tâm khác trên sắc ký đồ.

Hơn nữa, độ pH peak thay đổi do nồng độ H⁺ tăng lên, ví dụ: chloride được rửa giải dưới dạng HCl. Sự thay đổi pH này tạo ra một đường nền giảm dần khi trạng thái cân bằng hydrogen carbonate—carbonic acid được thúc đẩy theo hướng tăng carbonic acid. Hiệu ứng này được minh họa bằng sơ đồ trong Hình 1.

Ở đây, đường nền được đánh dấu bằng đường màu đỏ, nhưng đường nền thực cho thấy độ lệch âm nhỏ dưới các đỉnh của chất phân tích. Diện tích peak âm này không được tính đến để định lượng chất phân tích tương ứng.

Điều này và các hiệu ứng khác dẫn đến sai lệch so với độ tuyến tính của đường chuẩn. Do đó, trong hầu hết các trường hợp, nên áp dụng điều chỉnh đường cong bậc hai.

Thuật ngữ «khử nhiễu nền tuần tự» thể hiện sự kết hợp giữa khử nhiễu nền hóa học và khử nhiễu nền CO₂. Metrohm CO₂ Suppressor (MCS) loại bỏ CO₂ khỏi dung dịch rửa giải (pha động) sau khi khử nhiễu nền hóa học, nhưng trước khi đến đầu dò. Điều này làm thay đổi trạng thái cân bằng từ hydrogen carbonate sang CO₂ hòa tan. Do đó, áp dụng khử nhiễu nền tuần tự làm giảm độ dẫn nền xuống <1 µS/cm, tương ứng với độ dẫn nước siêu tinh khiết.

Do tác động của việc khử nhiễu nền tuần tự, peak nước cũng như peak hệ thống (peak carbonate) giảm đáng kể. The former allows easier integration of the early eluting peaks (Figure 2), such as fluoride. The latter reduces the interference and disturbance of peaks of interest. 

Sử dụng MCS kết hợp với MSM, không có các peak nền âm trong sắc ký đồ và độ tuyến tính được cải thiện. Tuy nhiên, vẫn nên áp dụng điều chỉnh đường cong bậc hai khi hiệu chuẩn dải nồng độ của dung dịch chuẩn đơn hoặc chuẩn đa.

3. Thế hệ thứ 4: Sắc ký ion thông minh – 2007

Thế hệ thứ tư của sắc ký ion Metrohm được giới thiệu vào năm 2007, mang đến mức xử lý dữ liệu phân tích cao hơn và cuối cùng bổ sung thêm tính năng thông minh cho các thiết bị IC.

Sau khi giới thiệu dòng 850 Professional IC vào năm 2007, các phiên bản nhỏ gọn tương ứng (881 Compact IC pro và 882 Compact IC plus) đã được ra mắt vào năm 2009 (Hình 3), cung cấp các hệ thống sắc ký ion cho tất cả các loại phòng thí nghiệm và nhu cầu về lượng mẫu. 883 Basic IC plus cũng xuất hiện ngay sau đó vào năm 2009 (Hình 3).

The new Đầu Dò Độ Dẫn IC mới dành cho 850 Professional IC bao gồm đầu dò dạng block. Các thành phần điện tử hoàn chỉnh hiện đã được tích hợp trong khối đầu dò có khả năng gia nhiệt. Bên cạnh khả năng thu thập dữ liệu kỹ thuật số, điều này cải thiện đáng kể độ ổn định của tín hiệu mang lại mức nhiễu cực thấp. Đầu dò kỹ thuật số hiện có thể xử lý phạm vi độ dẫn đầy đủ mà không cần bất kỳ cài đặt dải đo hoặc khoảng đo nào.

MagIC Net, phần mềm mới được phát triển hoàn toàn nội bộ cho cả điều khiển phần cứng và xử lý dữ liệu, đã mang lại nhiều tính năng và khả năng nâng cấp cho thế giới của Professional IC (Hình 4). Tại đây, «IC thông minh» đã ra đời. IC thông minh có nghĩa là sự nhận dạng tự động hầu hết các thành phần phần cứng, ví dụ: bơm cao áp, cột phân tách, v.v. Thông tin này được lưu trữ trong mọi phép xác định, cho phép người dùng truy xuất nguồn gốc toàn bộ hệ thống cho mỗi phép phân tích.

Sau khi giới thiệu phần mềm MagIC Net mới để phân tích sắc ký ion, một phiên bản của thiết bị phân tích online sắc ký ion Metrohm từ Metrohm Process Analytics cũng đã được phát triển và ra mắt. Năm 2016, Process IC ONE và Process IC TWO đã được ra mắt, chỉ khác nhau về số lượng kênh đo và số lượng đầu dò (Hình 7). Các thiết bị phân tích online này được chế tạo bằng cách sử dụng dòng 940 Professional IC Vario có cùng chức năng dành cho phòng thí nghiệm, trong một vỏ bọc chắc chắn phù hợp với các điều kiện công nghiệp khắc nghiệt.

Việc sử dụng các kỹ thuật Xử Lý Mẫu Trực Tuyến khác nhau (Metrohm Inline Sample Preparation) chẳng hạn như Inline Ultrafiltration và Inline Dilution, cùng với chín module ướt có thể định cấu hình để điều hòa mẫu tiếp theo, tạo dung môi pha động tích hợp và khả năng kết nối một hệ thống với tối đa 20 điểm xử lý để phân tích tuần tự tiết kiệm thời gian tại nhiều khu vực bên trong nhà máy đã mở rộng hơn nữa khả năng ứng dụng ngoài những gì mà bất kỳ thiết bị phòng thí nghiệm nào cũng có thể cung cấp. Việc sử dụng cảm biến mức chất lỏng, tích hợp cảnh báo rò rỉ và dữ liệu ngoài thông số kỹ thuật dẫn đến thời gian hoạt động của máy phân tích tối đa nhờ giảm thời gian bảo trì.