La suppression en chromatographie anionique Analyse plus sensible des anions et des acides organiques À quoi sert la suppression ? 02 La suppression joue un rôle clé dans l’analyse des anions Et maintenant : STREAM – la voie écologique de et des acides organiques en chromatographie échan-la suppression geuse d’ions avec détection de la conductivité. Le mode STREAM (Suppressor Treatment Reusing Eluent After Measurement), optimise la suppression avec le MSM. La suppressionen chromatographie anionique Il utilise la sortie de l’éluant pour le rinçage de l’unité de • réduit la conductivité résiduelle de fond de l’éluant, suppression chimique régénérée. De plus , avec le mode • atténue le bruit de fond de la ligne de base, STREAM, la consommation de solution de régénération • transforme les analytes en anions libres avec des est fortement réduite. protons comme contre-ions (ce qui s’accompagne d’une forte augmentation du signal de conductivité) Aperçu des avantages de STREAM • optimise de ce fait le rapport signal-bruit de fond • Plus besoin d’eau ultrapure comme solution de rinçage • augmente la sensibilité de détection du système de • Moins de déchets mesure. • Réduction par 3 des besoins en solution de régénération Le Metrohm Suppressor Module • Nette réduction des consommables Le module breveté Metrohm Suppressor Module (MSM) constitue une solution très fiable et élégante pour la Tous ces avantages combinés prolongent la durée de vie suppression. C’est un rotor comprenant trois micro-car-du système sans aucune intervention de l’utilisateur. touches remplies de résine échangeuse de cations. Tandis qu’une cartouche est utilisée pour la suppression, la régénération est effectuée automatiquement sur la deuxième et la troisième cartouche est pendant ce temps automatiquement rincée. Une cartouche de suppresseur fraîchement régénérée est donc toujours disponible pour chaque analyse. Connexion à la 1ère cartouche Connexion à la 2nde cartouche Connexion à la 3ème cartouche 03 Le Metrohm Suppresseur Module pour anions en bref • Une garantie de 10 ans • 100 % stable à la pression • 100 % résistant aux solvants • Temps de conditionnement réduits • Bruit de fond minimal < 0,2 nS/cm • STREAM – la voie écologique de la suppression • Économique et robuste • Possibilité de changer d’application à tous moments sans altérer les performances du système • Excellent rapport signal sur bruit pour l’analyse d’anions et d’acides organiques jusque dans l’ultratraces. 04 La suppression chimique pour anions La suppression séquentielle pour anions Le Metrohm Suppressor Module (MSM) se compose de La suppression séquentielle associe la suppression trois cartouches remplies d’une résine échangeuse de chimique et la suppression du CO . En plus du MSM, on 2 cations. La première cartouche sert à la suppression. La utilise un Metrohm CO Suppressor (MCS). La suppres-2 deuxième cartouche est régénérée en parallèle avec un sion séquentielle abaisse encore la conductivité résiduelle acide dilué (par ex. de l’acide sulfurique) alors que la (< 1,5 μS/cm), réduit l’interférence du carbonate s’il est troisième est rincée avec de l’eau ou avec la sortie du présent dans la matrice d’échantillon (élimination du détecteur. Avant toute analyse, le suppresseur pivote de carbonate > 98 %) et optimise la séparation du pic 120° afin que la suppression se fasse toujours avec une d’injection et de pics à élution précoce comme le fluo-cartouche régénérée et rincée. rure. Cela augmente encore la sensibilité de l’analyse des anions et des acides organiques. Réactions intervenant lors de la suppression chimique Le MCS est composé d’une membrane perméable aux gaz, entourée d’une chambre où règne une dépression Analyte : importante. L’acide carbonique résultant de la suppression chimique se décompose en dioxyde de carbone et Na+Cl– + RSO –H+ g H+Cl– + RSO –Na+ en eau. Le dioxyde de carbone se diffuse à travers la 3 3 membrane perméable aux gaz et est évacué. De cette R = matériau support façon, l’équilibre de la réaction de décomposition se décale de plus en plus du côté du dioxyde de carbone et Dans cet exemple d’analyse d’anions, le contre-ion de de l’eau. Comme de moins en moins d’acide carbonique l’analyte est constitué par le sodium. Celui-ci est échangé et, ainsi, d’acide carbonique dissocié sont présents, la contre un proton dont la conductance équivalente est conductivité résiduelle baisse, ce qui améliore énormé- cinq fois supérieure, ce qui accroît la conductivité de la ment le rapport signal sur-bruit.Les limites de sensibilité solution d’échantillon et par conséquent, l’amplitude du sont encore plus basses qu’avec une suppression signal de manière significative. chimique seule. On utilise comme éluant des sels d’acides faiblement dissociés comme le carbonate de sodium ou l’hydrogé- Réaction intervenant dans le Metrohm CO 2 nocarbonate de sodium. Suppressor (MCS) Éluant : H+ + HCO – H CO H O + CO (h) 3 2 3 2 2 Na+HCO – + RSO –H+ g H CO + RSO –Na+ 3 3 2 3 3 R = matériau support Les contre-ions de l’éluant sont également échangés contre des protons. L’acide carbonique qui en résulte est instable et seulement faiblement dissocié, raison pour laquelle une conductivité résiduelle plus basse est mesurée. Selon la composition de l’éluant, le résidu de conductivité est classiquement de l’ordre de 10 à 20 μS/cm. 05 La précision à chaque analyse Une nouvelle cartouche de suppresseur est utilisée pour travailler avec un suppresseur chimique fonctionnant de chaque mesure réalisée avec le Metrohm Suppressor manière optimum : aujourd’hui, demain et encore après Module (MSM). L’utilisateur est ainsi assuré de toujours de longues années d’utilisation. Les chromatogrammes suivants montrent l’excellente reproductibilité de la mesure avec le MSM – ici avec une sup pression séquentielle pour l’analyse d’anions : 1 2 3 4 5 7 6 30 injections, séparation des anions standard sur la Metrosep A Supp 5 - 100/4.0, éluant 3,2 mmol/L de Na CO / 1,0 mmol/L de 2 3 NaHCO , débit 0,7 mL/min, volume injecté 20 μL, 45 °C, suppression séquentielle 3 Pic 1 2 3 4 5 6 7 Anions Fluorure Chlorure Nitrite Bromure Nitrate Phosphate Sulfate Concentration en mg/L 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Ecart-type relatif 0,26 0,06 0,42 0,17 0,30 0,46 0,25 en % (n = 30) Sortie colonne MCS Détecteur de conductivité MSM Pompe péristaltique 06 Schéma d’écoulement en mode STREAM avec pompe péristaltique, le niveau de conductivité est réduit dans le MSM et le MCS où la conductivité des analytes est amplifiée avant leur passage dans le détecteur de conductivité. L’acheminement de la solution de régénération est pris en charge par une pompe péristaltique. Régénération – deux méthodes Pour la régénération du suppresseur, vous avez le choix entre le nouveau mode STREAM et la méthode traditionnelle. Le mode STREAM est installé en standard sur tous les systèmes CI Metrohm. Comme décrit précédemment, cela réduit la consommation en produits chimiques et améliore le confort d’utilisation. La suppression par la méthode traditionnelle est utilisée lorsque l’éluant est couplé à un autre détecteur après la détection de conductivité (par ex. PCR-UV/VIS ou détection ampérométrique, mais également lors de cou-plages IC-ICP/MS ou IC-MS). C’est pourquoi un second canal de pompe péristaltique est nécessaire pour acheminer l’eau de rinçage à travers le suppresseur. Libre choix du suppresseur Sur les chromatographes ioniques 940 Professional IC Vario et 930 Compact IC Flex, il est possible de choisir librement le rotor de suppresseur. Metrohm dispose de trois suppresseurs chimiques anions de différentes capacités (MSM, MSM-HC et MSM-LC). • Le MSM est le suppresseur universel pour les applications de routine • Le MSM-HC est le suppresseur haute capacité destiné à des applications de gradient ou des applications isocratiques utilisant des éluants très forts • Le MSM-LC est le suppresseur de moindre capacité avec un volume mort minimal pour les applications avec colonnes de 2 mm Les trois rotors de suppresseurs MSM-HC, MSM et MSM-LC sont de structure identique et se distinguent uniquement par leur capacité. Sortie colonne MCS Détecteur de conductivité MSM 800 Dosino 07 Schéma d’écoulement pour STREAM avec régénération Dosino, le niveau de conductivité est réduit dans le MSM et le MCS où la conductivité des analytes est amplifiée avant leur passage dans le détecteur de conductivité. Dans ce système, un 800 Dosino prend en charge l’acheminement de la solution de régénération. Acheminement de la solution de régénération En mode STREAM, le régénérant peut être acheminé soit par une pompe péristaltique, soit par un Dosino 800. Cette dernière méthode est appelée « Régénération Dosino » et offre les avantages suivants : • le 800 Dosino requiert moins de maintenance que la pompe péristaltique • MagIC Net peut surveiller le volume de régénérant consommé et informer l’utilisateur lorsqu’il faut en rajouter • la pompe péristaltique inutilisée peut servir aux techniques de préparation d’échantillons, comme l’ultrafiltration inline ou la dialyse inline Une autre utilisation de la suppression ! Jusqu’ici, la suppression était systématiquement associée à la détermination des anions et des acides organiques par chromatographie échangeuse d’ions et détection de conductivité. Il est également recommandé d’utiliser un suppresseur anions lorsqu’il s’agit de déterminer les anions par dé - tection UV/VIS (spécialement dans la gamme de 190 à 230 nm). L’atténuation du signal réduit le bruit de fond dans le détecteur UV/VIS. Il est en outre possible d’éviter les perturbations dues à la présence de carbonate dans la matrice de l’échantillon, comme c’est le cas pour la détermination de l’iodure dans l’eau minérale. Avec le 944 Professional UV/VIS Detector, on obtient de cette façon des limites de sensibilité plus basses. Une autre utilisation possible du suppresseur anions est 4.0 la suppression inverse. Elle sert par exemple dans la dé - 3.6 ter mination des acides organiques par chromatographie 3.2 ionique par exclusion et détection de conductivité. La 2.8 2.4 formation de sels de lithium des acides organiques dans with MSM 2.0 le suppresseur permet d’obtenir une nette amélioration Absorbance [mAU] 1.6 de la sensibilité (facteur 2 à 25 selon la valeur pK de a without MSM 1.2 l’acide). Ainsi, ce type de chromatographie ionique 0.8 s’utilise également pour les déterminations de faibles 0.4 concentrations. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Time [min] Détection UV/VIS à 218 nm avec et sans suppression, détermination du nitrite, du bromure et du nitrate Informations techniques relatives aux rotors de suppresseurs anions MSM MSM-HC MSM-LC Structure Suppresseur de type « micro packed bed » robuste et résistant chimiquement env. 90 min* env. 350 min* env. 45 min** Capacité (0,45 meq) (1,8 meq) (0,13 meq) Volume mort < 50 μL < 250 μL < 10 μL Régénération Régénération chimique avec STREAM Débit d’écoulement Aucun endommagement irréversible possible maximal Limites de Aucun endommagement irréversible possible, contre-pression aucune contre-pression spécifique nécessaire au service Stabilité aux solvants 100 % stable aux solvants Gamme de température Aucune limitation Suppresseur de haute Suppresseur de faible capacité pour des capacité avec un volume Application Utilisation universelle applications de gradient ou mort minimal pour les des applications isocratiques applications utilisant des utilisant des éluants très forts colonnes de 2 mm Garantie du fabricant 10 ans *... Conditions standard Metrosep A Supp 5 - 100/4.0 : éluant 3,2 mmol/L de Na CO / 1,0 mmol/L de NaHCO , débit d’écoulement 0,7 mL/min 2 3 3 **... Conditions standard Metrosep A Supp 10 - 100/2.0 : éluant 5,0 mmol/L de Na CO / 5,0 mmol/L de NaHCO , débit d’écoulement 0,2 mL/min 2 3 3 Informations pour la commande Rotors de suppresseurs 6.2832.000 MSM Rotor A 6.2842.000 MSM-HC Rotor A 6.2844.000 MSM-LC Rotor A Accessoires 6.2835.010 Pièce de connexion pour MSM-HC et SPM 6.2842.020 Adaptateur pour suppresseur Vario (indispensable si 6.2832.000 ou 6.2844.000 est utilisé avec le 940 Professional IC Vario ou le 930 Compact IC Flex) Régénération Dosino 2.800.0010 800 Dosino 6.5330.190 Équipement CI : régénération Dosino www.metrohm.com 8 éserve de modifications Sous r Conception Ecknauer+Schoch ASW, imprimé en Suisse chez Metrohm AG, CH-9100 Herisau 8.000.5134FR – 2015-0