溶媒中のイオン分析 –直接注入法とマトリクス除去法
Application Note IC14005 溶媒中のイオン分析 – 直接注入法とマトリクス除去法 – サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社 キーワード ピーク µg/L はじめに Thermo Scientific™ Dionex™ IonPac™シリーズは有機溶媒 µS/cm 溶媒、 不純物分析、 濃縮分析 耐性が高いカラムなので、メタノールやアセトニトリルなどの有機 溶媒中のイオン分析をする場合、試料をそのまま注入できます （直 接注入法）。 しかし、有機溶媒の濃度によってはベースラインの隆起が起こり、 目的成分が妨害され、 定量が困難となることがあります。 このベー スライン隆起を軽減できる分析方法として濃縮カラムを用いたマ トリクス除去法があります。 そこで、本アプリケーションノートでは、直接注入法とマトリクス 除去法の2つをご紹介します。 直接注入 アセトニトリル（AcCN ）、メタノール（MeOH ）、2-プロパノール （IPA ）の3種類の有機溶媒を、注入ループを用いて直接注入しま した。結果は、 図1に示すように、Clについては、どの溶媒もベース 図1：50 % AcCNを直接注入したクロマトグラム 表1：3 種類の溶媒での添加回収率（直接注入法） AcCN F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 10 % 99 − 102 99 100 101 102 25 % 104 − 105 101 98 99 99 50 % 108 − 100 99 95 102 92 75 % 112 − 82 99 91 91 102 100 % 35 − 63 85 119 140 77 ラインの隆起が確認されたため、Clの定量ができませんでした。 MeOH F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 Cl以外の成分については、有機溶媒濃度25 %程度までであれば 10 % 102 51 102 99 102 105 98 添加回収率は90±10 %であり、定量できることが確認できまし 25 % 104 − 97 99 102 96 96 た。しかし、有機溶媒を注入したときの圧力変動は200 psiで、カ 50 % 112 − 70 104 104 110 99 ラムへの負荷も懸念されます。 分析条件（直接注入法） 75 % 115 − 67 101 100 110 96 100 % 108 − 80 87 90 112 73 IPA F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 IC 装置 Thermo Scientific Dionex ICS-5000 ＋、 Thermo Scientific Dionex AS-AP カラム Dionex IonPac AG15（4 x 50 mm） Dionex IonPac AS15（4 x 250 mm） 10 % 98 − 101 102 107 102 102 25 % 103 − 102 103 99 107 101 カラム温度 30 ℃ 50 % 98 − 104 101 93 105 99 溶離液 7 ∼ 65 mmol/L KOH、グラジエント分析 75 % 96 − 98 108 78 111 96 100 % − − 54 58 74 90 75 （溶離液ジェネレーター使用） 流量 1.20 mL/min サプレッサー Thermo Scientific Dionex AERS 500、 エクスターナルモード（251 mA） 検出器 電気伝導度検出器 炭酸除去デバイス CRD200 使用 注入量 100 µL ±10 %以上を赤字で表記 −は未検出 濃縮カラムを用いたマトリクス除去 Application Note IC14005 ピーク µg/L 濃縮カラムを用いると、目的成分のみを保持し、 マトリクスである 有機溶媒を除去することができます。図2に配管図を示しました。 より高濃度有機溶媒中のイオン分析ができるようになります（図 3）。特にメタノール（MeOH ）は100 %でも分析ができました。 µS/cm その結果、溶媒由来のベースライン変動が抑えられ、直接注入法 また、注入時の圧力変動もほぼなくなりました。 図3：50 % AcCNをマトリクス除去したクロマトグラム 表 2：3 種類の溶媒での添加回収率（マトリクス除去法） 図2：マトリクス除去法の配管図 キャリア純水で導入された試料は濃縮カラムに目的イオン種が 保持されます。有機溶媒マトリクスは濃縮カラムに保持されるこ となく排出されます。これにより、 マトリクスが取り除かれた目的 イオン種が分離カラムへ導入され、分離検出されます。トラップカ ラムはキャリア純水の精製に用いられます。 分析条件（マトリクス除去法） IC 装置 Dionex ICS-5000 ＋、Dionex AS-AP カラム Dionex IonPac AG15（4 x 50 mm） Dionex IonPac AS15（4 x 250 mm） 濃縮カラム Dionex IonPac UTAC-LP2（4 x 35 mm） トラップカラム Dionex IonPac ATC-3（9 x 24 mm） キャリアポンプ 0.5 mL/min、3 分間送液 カラム温度 30 ℃ 溶離液 7 ∼ 65 mmol/L KOH、グラジエント分析 （溶離液ジェネレーター使用） 流量 1.20 mL/min サプレッサー Dionex AERS 500、 AcCN F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 50 % 93 101 75 % 89 99 103 97 101 107 103 105 92 95 111 103 100 % 36 92 107 76 94 115 102 MeOH F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 50 % 100 106 95 107 98 105 102 75 % 96 94 100 101 101 99 98 100 % 97 104 99 95 105 104 104 IPA F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 50 % 104 107 106 105 108 101 105 75 % 98 91 106 102 92 104 103 100 % 94 91 98 83 96 94 90 ±10 %以上を赤字で表記 −は未検出 まとめ カラムやサプレッサーは、 HPLCで用いられる一般的有機溶媒で のダメージはほとんどありません。しかし、先に示したように、分 析においてクロマトグラム上にベースラインの変動が確認され、 不純物を検出するような高感度な分析では、問題となる場合が 多々あります。マトリクス除去法を用いることで、ベースライン変 動の原因となる有機溶媒をオンラインで除去し、精密分析ができ るようになります。 エクスターナルモード（251 mA） 検出器 電気伝導度検出器 炭酸除去デバイス CRD200 使用 注入量 100 µL Ⓒ 2014 Thermo Fisher Scientifi c K.K. 無断複写・転載を禁じます。 ここに掲載されている会社名、製品名は各社の商標、登録商標です。 ここに掲載されている内容は、予告なく変更することがあります。 サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社 分析機器に関するお問い合わせはこちら TEL 0120-753-670 FAX 0120-753 -671 〒221-0022 横浜市神奈川区守屋町3 -9 E-mail : [email protected] www.thermoscientific.jp E1405
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