Forbedring af følsomheden for ioniske opløste analyser

Forskere fra Kumamoto University i Japan har udviklet en ny metode til at forbedre følsomheden af ​​analytiske systemer for ioniske opløste stoffer, såsom vand fra floder og søer, eller endda postevand. Rent vand er vigtigt for samfundets sundhed, og urenhedsanalyse kan udføres via følsomt udstyr, såsom massespektrometre. Imidlertid, disse enheder kan være uoverkommelige dyre i lavindkomstområder, eller hvis kun få prøver skal analyseres. I disse tilfælde, en berigelsesproces bruges til at forbedre følsomheden af ​​lettere tilgængelige analytiske systemer.

Grænserne for påvisning af sporioniske opløste stoffer, såsom dem, der er tilbage efter rensning, bør være mindst et par mikrogram pr. liter og endnu mindre for ultrarent vand, der bruges i industrielle processer. Der er flere berigelsesmetoder, der kan bruges til at øge ioniske opløste niveauer i en prøve for at forbedre analysens følsomhed, såsom opvarmning med/uden vakuum, fordampning af nitrogenstrøm, co/nedbør for tungmetalioner, ekstraktion af væske-væske, ekstraktion i fast fase, eller elektrodialyse.

Forskerne brugte den elektrodialytiske ionoverførselsberigelsesmetode, da kvantitativ ionoverførsel kan opnås, og de overførte ioner bliver beriget, hvis prøveopløsningens strømningshastighed er højere end acceptoropløsningen. De fandt ud af, at hvis strømningshastigheden for prøveopløsningen (Fs) var højere end acceptoropløsningens (Fa), berigelseseffekten blev ækvivalent med forholdet mellem de to strømningshastigheder (når Fa ikke er 0), og ionberigelse kunne udføres på få sekunder.

Ved afprøvning af denne berigelsesmetode, forskere fandt ud af, at detektioneringsgrænserne for ionchromatografisystemet blev forbedret med en faktor på ~ 10 for uorganiske kationer og ~ 50 for tungmetalioner, som følger strømningshastighedsforholdene for henholdsvis Fs/Fa =10 og 50. De opnåede lignende detektionsgrænseresultater i et flowinjektionsanalyse (FIA) system. Med den nuværende metode, følsomheden af ​​ethvert analytisk system kan forbedres.

Endelig, biprodukterne af drikkevand med chlorering, chloreddikesyre (MCAA), dichloreddikesyre (DCAA), og trichloreddikesyre (TCAA) blev vurderet i japansk postevand med en HPLC-UV-detektor ved hjælp af forskerens elektrodialytiske berigelsesproces. Analysen krævede en relativt højere spænding end for stærke syrer for at opnå et strømningshastighedsforhold på 10, og berigelsesfaktorer for ledningsvandionerne var i gennemsnit et acceptabelt 9,8.

"Vores in-line, realtid, berigelse af ioniske opløste stoffer forbedrer følsomheden af ​​testsystemer, "sagde professor Shin-Ichi Ohira, leder af forskningsprojektet. "Hvad mere er, det kan gøres på bare et par sekunder. Vi forestiller os, at denne forbehandling skal implementeres i fremtiden, fuldautomatiske systemer. "