Cromatografía iónica para centrales eléctricas

Transcripción

1 Cromatografía iónica para centrales eléctricas

2 Cromatografía iónica para centrales eléctricas Las centrales termoeléctricas son el corazón de la sociedad industrializada. Si este corazón deja de latir, las consecuencias pueden llegar a ser imprevisibles. Tanto en las centrales alimentadas con combustibles fósiles como en las que trabajan por fusión nuclear, lo importante es garantizar en todo momento un funcionamiento seguro en interés de todos. El agua es un elemento básico en el funcionamiento de todas las centrales termoeléctricas: para la refrigeración, para moderar la fusión nuclear y, en forma de vapor, para accionar las turbinas. Para garantizar un funcionamiento seguro de la central, condición de imprescindible cumplimiento, la calidad del agua empleada debe ser la más alta. Cuando hablamos de calidad, nos referimos tanto a la misma agua como también a los productos químicos que se le agregan por diferentes razones. Cómo impedir, de forma segura, que sustancias nocivas puedan acceder al delicado circuito de una central eléctrica? La respuesta analítica la da la cromatografía iónica (CI), con la que se pueden determinar, de modo muy preciso y rápido, compuestos iónicos en medios acuosos. Tanto aniones como cationes se determinan en una gama de concentraciones que abarca desde nanogramos por litro (ppt partes por trillón) hasta miligramos por litro (ppm partes por millón). Los sistemas CI de Metrohm son ideales para esta aplicación: muy robustos y de fácil manejo, in cluso por parte de personal no especializado. Suministran resultados precisos y fiables, su manteni miento es moderado y su precio más que atractivo. Metrohm utiliza la técnica «MISP» la preparación de muestras «inline» (Metrohm Inline Sample Preparation). Cambiadores de muestras muy flexibles y los dosificadores Dosino, de gran precisión, se encargan del manejo de las muestras y de los reactivos. La calibración tiene lugar «inline» y es independiente del usuario y de posibles influencias ambientales. Supresores absolutamente fiables, que trabajan con un mínimo ruido de fondo y sin membranas delicadas, garantizan un funcionamiento seguro y a largo plazo. Los sistemas CI Metrohm ofrecen, pues, una gran autonomía de funcionamiento y la puesta en marcha de los mismos es rápida y fácil: son el resultado de más de 60 años de experiencia en análisis iónico y de dos décadas de investigación y desarrollo en el campo específico de la cromatografía iónica. 2

3 Cromatografía iónica Metrohm para centrales eléctricas máxima precisión funcionamiento estable en entornos difíciles interface de usuario optimizada bajos costes de adquisición y mantenimiento supresor con 10 años de garantía muy bajos límites de detección arranque muy rápido: sólo 10 minutos desde la conexión hasta la primera muestra calibración estable durante mucho tiempo gran flexibilidad respecto a volúmenes y recipientes de muestras «MISP» preparación de muestras «inline» de Metrohm calibración multipunto de alta precisión con un solo patrón preconcentración de muestras con el volumen exacto eliminación de la matriz «inline» automática neutralización de la matriz «inline» de alta capacidad integridad del sistema CI preparación de muestras exclusivamente en la zona de baja presión tecnología Dosino exclusiva preconcentración de muestras con una precisión de 1 µl Metrohm cromatografía iónica de primera clase 3

4 El agua y las centrales eléctricas En las centrales eléctricas, el agua se usa en un gran número de equipos e instalaciones. Entre ellos: tuberías intercambiadores de calor intercambiadores de iones palas de turbina condensadores recipiente de presión barras de combustible La protección de estos componentes garantiza la seguridad de funcionamiento y reduce los costes de mantenimiento. La cromatografía iónica ofrece la posibilidad de determinar los parámetros de supervisión más importantes. Intercambiador de iones El agua utilizada se purifica con intercambiadores de iones, cuyo correcto funcionamiento se controla mediante el análisis del contenido de aniones. Si se detectan los aniones que eluyen rápida men te, es decir fluoruro, glicolato, acetato y formiato, esto significa que los intercambiadores de iones están agotados y deben ser remplazados. La columna de separación de aniones Metrosep A Supp separa los citados iones junto con los aniones estándar en un solo paso isocrático. Intercambiadores de calor Si en el agua que se usa en la central para la generación de vapor se constatan elevadas concentraciones de sodio, esto puede indicar que hay una fuga en el intercambiador de calor. En este caso, el agua refrigerante, de fuerza iónica relativamente alta, por ejemplo la procedente de un río, accede al circuito de generación de vapor. 4

5 La química en las centrales eléctricas En centrales eléctricas alimentadas por combustibles fósiles o nucleares tienen lugar reacciones químicas muy diversas que pueden estar en relación con el funcionamiento normal o que también pueden ser el resultado de averías. Citamos a continuación algunos procesos que es posible supervisar con ayuda de la cromatografía iónica. Corrosión Según el valor de ph del agua y su contenido de oxígeno se produce la corrosión de los metales por iones de hidrógeno y/o por oxígeno: Me + 2 H 3 O + Me H 2 O + H 2 Me + 1/2 O 2 + H 2 O Me OH Debido a estas reacciones, las aleaciones de acero liberan entre otros los siguientes iones: Fe 2+ /Fe 3+ Zn 2+ Co 2+ Mn 2+ La cromatografía iónica es uno de los mejores métodos analíticos para determinar estos iones aun en concentraciones muy bajas y así controlar la corrosión antes de que cause daños irreversibles. Los aniones omnipresentes también aceleran o causan corrosión: Cl NO 3 CO 2 como CO 3 2 SO 4 2 Estudios sobre la corrosión del acero de reactores* muestran que ésta depende en gran medida de la concentración de cloruro: c(cl ) Velocidad de corrosión a ppm ph = 7 mm/año Estos valores demuestran la importancia de monitorizar los aniones corrosivos. El uso de la CI permite un control eficaz de la calidad del agua. * Referencia: Bellows J.C. et al. (2005): Effect of organic matters in steam water cycles on steam chemistry and turbine materials (Siemens Westinghouse). International Conference: Interaction of organics and organic cycle treatment chemicals with water, steam and materials. 5

6 Prevención de la corrosión La corrosión puede evitarse eficazmente mediante la adición de bases Lewis que actúan del sigu i ente modo: H 3 O + + NR 3 H 2 O + NHR 3 + Mediante la reacción de neutralización se impide en gran medida la corrosión, favorecida por los iones de hidrógeno. Para llevar el valor de ph del agua a un valor alcalino suelen usarse las sigu i entes sustancias químicas: Sustancia Fórmula o abreviatura Amoniaco NH 3 Dietanolamina DEA Etanolamina ETA/MEA Hydrazina N 2 H 4 Hidróxido de litio LiOH Morfolina Trietanolamina C 4 H 9 NO TEA El análisis de cationes, por cromatografía iónica sin supresión química, permite la determinación fiable de las aminas con lo que la CI se utiliza también en el control de la adición de éstas, control necesario porque las aminas no sólo se consumen sino que también se descomponen, por ejemplo formando dióxido de nitrógeno (gas hilarante) o nitrógeno, y se eliminan así del circuito. Control Al agua refrigerante del circuito primario de las centrales nucleares se le agrega boro en forma de ácido bórico. El boro actúa como «modera dor» para capturar neutrones. El ácido bórico es determinado como borato a un alto valor de ph por medio de la CI sin supresión química. Con supresión química, el borato volvería a reaccionar formando ácido bórico, el cual, como ácido débil, no produciría ninguna señal en el detector de conductividad. Como al agua del circuito primario se le agregan considerables canti da des de ácido bórico (g/l), éstas se deben eliminar antes de la medida. Utilizamos para ello el sistema de eliminación «inline» de la matriz en el que la columna de preconcentración se lava con agua ultrapura. Con este paso de eliminación de la matriz «MISP», se mejora considerablemente el resultado de los análisis por cromatografía iónica. 6

7 Aplicaciones de la cromatografía iónica Aniones Matriz Aplicación Cl, NO 2, Br 2, NO 3, SO 4 Aminas, H 3 BO 3, LiOH Control de la corrosión 2 SO 4 Depósitos (incrustaciones) F, glicolato, acetato, formiato Aminas, H 3 BO 3, LiOH Control de los intercambiadores de iones H 3 BO 3 Control de la concentración Cationes Matriz Aplicación Li + (como LiOH) Ajuste del ph condiciones alcalinas Na + Detección de fugas Ca 2+, Mg 2+, Sr 2+, Ba 2+ Aminas Depósitos (incrustaciones) Fe 3+, Zn 2+, Co 2+, Mn 2+ Aminas Indicadores de corrosión + NH 4 Ajuste del ph con NH 3 condiciones alcalinas MEA, DEA, TEA Ajuste del ph condiciones alcalinas Preparación de muestras «inline» «MISP» Aniones Calibración Eliminación de cationes Neutralización Preconcentración Eliminación de la matriz Cationes Calibración Eliminación de cationes Neutralización Preconcentración Eliminación de la matriz Concentración de aniones y cationes Concentraciones en ppb µg/l; detección conductimétrica Aniones Límites de detección Concentraciones típicas F, NO 2, Br 2, NO 3, SO 4 < Glicolato, acetato, formiato < SO 4 < Cationes Límites de detección Concentraciones típicas Li (como LiOH) < 0.01 > 1 Na + < Ca 2+, Mg 2+, Sr 2+, Ba 2+ < Zn 2+, Co 2+, Mn 2+ < NH 4 < '000 MEA, DEA, TEA < '000 7

8 Sistema CI para cationes El sistema modular para cationes «MIC-4 Advanced», con supresión electrónica y preconcentración de muestras, tiene una estructura sencilla pero muy eficaz. Emplearemos un eluyente, de libre elección, una Bomba CI 818 de doble pistón en serie, una válvula de inyección con columna de preconcentración de cationes CI, una columna de separación de alto rendimiento para cationes, instalada en el Centro de separación CI 820 con horno de columnas, y un Detector de conductividad CI 819. El sistema trabaja isocráticamente, sin usar supresión química, porque sólo así es posible determinar los metales de transición junto con los metales alcalinos y alcalinotérreos y las aminas. La supresión química llevaría a la formación de hidróxidos y, con ello, a la precipitación de los metales de transición. La columna de preconcentración constituye el enlace entre el sistema CI y la preparación de mues tras «inline» de Metrohm, «MISP». Todos los pasos de la preparación de las muestras tienen lugar en la parte de baja presión y, por tanto, fuera del sistema CI propiamente dicho. Los cationes a de terminar llegan al sistema CI a través de la columna de preconcentración. El sistema es de construc ción ro busta, de muy fácil configuración y garantiza óptimos resultados incluso en la gama de ultratrazas. Para las especiales exigencias de las centrales eléctricas, el sistema «MIC-4 Advanced» estándar se equipa adicionalmente con una segunda válvula de inyección, un Procesador de muestras 838 con Dosino 800, Metrosep I Trap 1 y tubo de transferencia. Los eluyentes para la separación de cationes se pueden preparar de forma segura y totalmente automática con el Sintetizador de eluyentes 845. Sistema CI para aniones El sistema líder para la determinación de aniones por cromatografía iónica es el «MIC-6 Advanced», un sistema modular para aniones con supresión química, preconcentración de muestras y eliminación de la matriz. El eluyente se puede elegir libremente y es alimentado mediante la Bomba de alta pre sión 818. En el Centro de separación 820 están alojadas las dos válvulas, el horno de columnas y el Módulo Supresor Metrohm «MSM». La conductividad se mide con el Detector CI 819. Este sistema emplea el Procesador de muestras 838, el cual, para las aplicaciones en centrales eléc tri cas, se equipa con un Dosino 800, Metrosep I Trap 1 y tubo de transferencia. Si se desea efectuar una neutralización «inline», el sistema se puede completar con la Liquid Handling Sample Preparation Unit 833. La extraordinaria capacidad de este sistema CI se basa, como en el caso de los cationes, en su robustez. Todos los pasos en la preparación de muestras tienen lugar fuera del sistema central y, por tanto, no influyen en la separación y la detección de los aniones. La única unión entre la preparación de muestras y el sistema CI es la columna de preconcentración en la válvula de inyección. El sistema isocrático se puede ampliar en cualquier momento y convertir así en un sistema de gradien te de alta presión binario, ternario o cuaternario. Para la detección de aniones se usan, además de la detección de conductividad, las técnicas UV/VIS, ELCD, PAD y MS, que se pueden emplear secuencialmente con el detector conductimétrico. Cuando es necesario determinar silicato o borato, el sistema se utiliza sin supresión química. Los eluyentes para la separación de aniones se pueden preparar de forma segura y totalmente automática con el Sintetizador de eluyentes

9 Esquema de «MIC-4 Advanced» C = columnas, D = detector, E = eluyente, P = bombas; S = patrón, T = solución de transferencia «MIC-4 Advanced» sistema modular para cationes con supresión electrónica, complementado por una válvula, Dosino 800, Metrosep I Trap 1 y tubo de transferencia. Esquema de «MIC-6 Advanced» C = columnas, D = detector, E = eluyente, P = bombas; S = patrón, T = solución de transferencia «MIC-6 Advanced» sistema modular para aniones con supresión química, preconcentración de muestras y eliminación de la matriz, complementado para la neutralización de la matriz con Dosino 800, Metrosep I Trap 1 y tubo de transferencia. 9

10 Manipulación de líquidos con el Dosino 800 El Dosino 800 es el único dosificador electrónico que ofrece 10'000 pasos por volumen de cilindro. Si está equipado con un cilindro de bureta de vidrio de 10 ml, permite dosificar incrementos de vo lumen de sólo 1 µl. El Dosino 800 es parte integral del equipo de manipulación de líquidos en los sistemas CI de Metrohm empleados en las centrales eléctricas. En combinación con el Procesador de muestras 838 Advanced realiza diversas tareas en el marco de «MISP» la técnica de preparación de muestras «inline» de Metrohm. El control se efectúa a través del software Metrodata IC Net TM por el bus en serie Metrohm «MSB». Preconcentración de muestras «inline» El Dosino 800 transfiere con precisión el volumen de muestra deseado a la columna de preconcentración, sin que la muestra acceda al cilindro del Dosino. Para evitar contaminación, la muestra se aspira con el tubo de transferencia, un tubo capilar de PFA de 10 ml de volumen. Tras la con mutación de las válvulas, la muestra es expulsada hacia la columna de preconcentración. Este procedi miento puede repetirse tantas veces como se desee. Son posibles preconcentraciones de hasta 100 ml, según la capacidad de la columna de preconcentración. La flexibilidad del Dosino 800 permite lavar después todos los conductos con agua ultrapura. Eliminación de la matriz «inline» Para eliminar la matriz, el Dosino 800 lava la columna de preconcentración con una solución de transferencia, por ejemplo agua ultrapura. La matriz, por ejemplo ácido bórico, es eliminada de la columna de preconcentración de aniones mientras que los aniones permanecen en ella y son determinados después de conmutar la válvula a la posición «Inject». Calibración «inline» En el primer paso, el loop de muestra se llena con la solución patrón. En el segundo, el volumen es transferido a la columna de preconcentración por el Dosino 800, que dispone de agua ultrapura para la transferencia. Después de la transferencia, se activa la válvula de inyección y se mide el pa trón. Se obtiene así el 1 er nivel de calibración. Si la válvula de calibración se llena y activa dos o tres veces antes de la inyección, se duplica o triplica el volumen y con él la concentración, lo que corresponde al 2 o o 3 er nivel de calibración. La calibración se efectúa con una sola solución patrón. El volumen del loop de muestra es absolutamente constante. Todo ello garantiza una extraordinaria precisión y es mucho más práctico que la preparación o la dilución manual de soluciones estándar. Después de la calibración «inline» tiene lugar la preconcentración «inline» de la muestra. Y es precisamente aquí donde reside la gran ventaja de este sistema: si se preconcentra, por ejemplo, una muestra de 10 ml, pero la calibración se hace con 10 µl, se puede usar un patrón con una concentración 1000 veces superior a la de la muestra. Con un patrón en la gama de los microgramos por litro es posible determinar muestras con contenidos de nanogramos por litro. Esto significa que la concentración del patrón puede ser 1000 veces más alta que la concentración más baja esperada de las muestras, siendo posible así una preparación segura de muestras para la gama de las ultratrazas. Como se trabaja con volúmenes absolutos, sólo es necesario calibrar una sola vez el loop de mues tra: para ello se mide directamente un patrón cualquiera. A continuación, la misma solución patrón se diluye por el factor 1000 y se mide aplicando la preconcentración. Teóricamente, las superficies determinadas deberían de ser idénticas. Las diferencias se introducen en la tabla de muestras del software Metrodata IC Net TM como factor de corrección para el volumen del loop de muestra. Para evitar de forma segura toda posible contaminación y mantener el valor blanco lo más bajo posible, el Dosino 800 se equipa con la columna Metrosep I Trap 1, que se coloca entre el Dosino 800 y el tubo de transferencia para eliminar de la solución de transferencia toda la contaminación aniónica y catiónica. De esta forma se obtienen excelentes valores blancos. 10

11 Manipulación de líquidos con el Procesador de muestras 838 Advanced El Procesador de muestras 838 Advanced se usa para preparar las muestras para el análisis. Hay más de 30 gradillas de muestras disponibles, que son reconocidas automáticamente por el procesador de muestras, pudiéndose así procesar de modo seguro volúmenes de muestra de 0.5 a 500 ml. En la gradilla de muestras estándar pueden colocarse hasta 148 muestras de 11 ml. El tipo de recipiente empleado en el análisis de ultratrazas es muy importante, porque cuanto mayor es el volumen del recipiente, más se reduce el peligro de contaminación y la absorción por las paredes del recipiente (se recomiendan, por ejemplo, frascos de Nalgene de 125 ml, que pueden usarse con la gradilla de muestras ). También es posible fabricar gradillas de muestras especiales para los recipientes propios del cliente. Manipulación de líquidos con la Liquid Handling Sample Preparation Unit 833 La Liquid Handling Sample Preparation Unit 833 es equivalente al «MSM», el Módulo Supresor Metrohm, en una ejecución de alta capacidad. La preparación de muestras se efectúa «inline» mientras que la regeneración y el lavado tienen lugar simultáneamente «offline». Después de cada determinación, el módulo cambia de cámara supresora automáticamente. Gracias a ello, la capa cidad de la Liquid Handling Sample Preparation Unit 833 es prácticamente ilimitada. Para la determi nación de aniones se emplean dos técnicas «MISP» (preparación de muestras «inline» de Metrohm): Eliminación de cationes «inline» La muestra pasa por la Liquid Handling Sample Preparation Unit 833. En este proceso, el borato de sodio se convierte en ácido bórico por intercambio de los iones de sodio por iones de hidrógeno. Los aniones de metales pesados y las aminas también son intercambiados por iones de hidrógeno, evitándose de forma segura cualquier influencia sobre la cromatografía o incluso que se dañe la columna por los metales pesados. Na 3 BO H + H 3 BO Na + Neutralización «inline» Análogamente a la reacción de supresión, la Liquid Handling Sample Preparation Unit 833 puede usarse para neutralizar bases. Cuando hidróxido de litio o hidróxido de sodio pasan por el módulo, los cationes de litio o de sodio son intercambiados «inline» por iones de hidrógeno, formándose agua, con lo que será posible neutralizar hasta una lejía de sodio con una concentración del 50%. LiOH + H + Li + + H 2 O Como la Liquid Handling Sample Preparation Unit 833 se regenera y lava «offline» en paralelo a cada determinación, su capacidad es prácticamente ilimitada. 11

12 Aplicaciones Determinación de cationes en el circuito secundario de centrales nucleares Para esta aplicación se usa el sistema «MIC-4 Advanced», que se completa con una válvula, Proce sador de muestras 838, Dosino 800, columna I Trap 1 y tubo de transferencia. Se emplean aquí dos técnicas «MISP»: la calibración «inline» la preconcentración de muestras «inline» Calibración Se escoge un nivel de calibración que cubra toda la gama de concentraciones esperada. La linealidad de la calibración «inline» es extraordinaria, obteniéndose coeficientes de correlación para todos los cationes > Cationes: niveles de calibración «inline» concentraciones en ppb µg/l No. Ion Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Conmutaciones del loop de muestra Volumen 10 µl 20 µl 50 µl 1 Litio Sodio Amonio ETA Concentración de la muestra correspondiente a un volumen de preconcentración de 5000 µl 1 Litio Sodio Amonio ETA 1'000 2'000 5'000 Columna: Metrosep C ( ) Eluyente: ácido tartárico-ácido dipicolínico Muestra: patrón, niveles 1, 2 y 3 12

13 Medidas Inyecciones múltiples demuestran la precisión con la que trabaja el sistema CI de Metrohm. Se logran desviaciones estándar de < 1% en la gama superior de los ppt, tanto para la concentración como para la estabilidad de los tiempos de retención. La diferencia de concentración entre sodio y ETA es de 1:2000. No. Ion Concentración Concentración Tiempo de retención Desviación Desviación estándar estándar 1 Litio % 0.01% 2 Sodio % 0.02% 3 Amonio % 0.02% 4 ETA % 0.02% Columna: Metrosep C ( ) Eluyente: ácido tartárico-ácido dipicolínico Muestra: del circuito secundario de una central nuclear (n = 6) Concentración: ppb µg/l Volumen de preconcentración: 5'000 µl 13

14 Arrastre Muestras, patrones y soluciones de regeneración y de transferencia utilizan en parte los mismos tubos. Por ello es importante prestar atención a evitar en la mayor medida posible los arrastres dentro del sistema CI. Burbuja de aire Tan simple como efectiva: entre segmentos de líquidos diferentes se aspira un volumen de aire definido que se transfiere por el sistema de tubos. Esta operación tan sencilla permite reducir considerablemente los arrastres. Lavado de la aguja de muestras Para evitar arrastres causados por la aguja de muestras, ésta se lava en una posición especial del cambiador de muestras por fuera y por dentro con una solución de lavado que se puede elegir libremente. Si el riesgo de arrastre es bajo, basta con lavar la aguja en una de las tres posiciones especiales de la gradilla de muestras. El Dosino 800 se encarga de la manipulación de líquidos durante el proceso de lavado. Lavado de los conductos El Dosino 800 se usa para lavar los conductos del sistema que entran en contacto con la muestra. Por lo general, el lavado se hace con agua ultrapura, pero también es posible emplear mezc las disolventes-agua, ya que todo el sistema es resistente a los disolventes. Columna: Metrosep C ( ) Eluyente: ácido tartárico-ácido dipicolínico Muestra: muestra y 2 x agua ultrapura Área de los picos en mv s Säule: Metrosep C ( ); Eluent: Weinsäure-Dipicolinsäure-Eluent; Proben: Standard und 2x Reinstwasser; Konzentration: ppb µg/l Litio Sodio Amonio ETA (no. 1) (no. 2) (no. 3) (no. 4) Muestra mv s Agua ultrapura mv s (%) Agua ultrapura mv s (%) Cuanto más largo es el proceso de lavado con agua ultrapura, menor es el arrastre de una muestra a la otra. Pero ya en el modo de funcionamiento normal, con tiempos de lavado de sólo dos minutos, el arrastre entre dos muestras es de menos del 0.3%. Si se inyecta agua ultrapura por segunda vez, el arrastre se reduce a menos del 1 por mil. 14

15 Determinación de aniones en el circuito primario de centrales nucleares Para estas aplicaciones se usa el «MIC-6 Advanced», un sistema modular para aniones, con supresión química, preconcentración de muestras y eliminación de la matriz, equipado adicionalmente con Dosino 800, Metrosep I Trap 1 y tubo de transferencia. Se usan en total cinco técnicas «MISP»: calibración «inline» eliminación de cationes «inline» neutralización «inline» preconcentración de muestras «inline» eliminación de la matriz «inline» La composición de la muestra corresponde a la del agua utilizada en el circuito primario y contiene 2.5 g/l de boro, que se añade como ácido bórico. Esta elevada concentración exige la eliminación de la matriz «inline». Para ello, la columna de preconcentración para aniones se lava con agua ultra pura antes de inyectar la muestra. Calibración Para las determinaciones de aniones se escogen niveles de calibración que cubran toda la gama de concentraciones esperada. La calibración «inline» se caracteriza por su extraordinaria linealidad, obteniéndose coeficientes de correlación para todos los aniones > Aniones: niveles de calibración «inline» concentraciones en ppb µg/l No. Ion Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Conmutaciones del loop de muestra Volumen 10 µl 20 µl 50 µl 100 µl 1 Fluoruro 2 Glicolato 3 Acetato 4 Formiato 5 Cloruro (carbonato) Nitrito 7 Bromuro 8 Nitrato 9 Fosfato 10 Sulfato Concentración de la muestra correspondiente a un volumen de preconcentración de 2'000 µl 1 Fluoruro 2 Glicolato 3 Acetato 4 Formiato 5 Cloruro (carbonato) Nitrito 7 Bromuro 8 Nitrato 9 Fosfato 10 Sulfato Columna: Metrosep A Supp ( ) Eluyente: carbonato de sodio Muestra: patrón, niveles 1, 2, 3 y 4 Concentración: ppb µg/l 15

16 Medidas Para las medidas se preconcentran 2'000 µl de muestra. El volumen de preconcentración depende de las concentraciones esperadas y de la matriz. Para medidas en una gama tan baja como las ppt, es posible la preconcentración de 100 ml de muestra. Se presta mucha atención aquí a la separación entre fluoruro y los aniones que eluyen rápidamente: glicolato, acetato y for miato. Para ello se usa la Metrosep A Supp 7 250, que separa estos aniones de otros aniones estándar en un paso isocrático. No. Ion Concentración 1 Fluoruro Glicolato Acetato Formiato Cloruro Carbonato 6 Nitrito Bromuro Nitrato Fosfato Sulfato Columna: Metrosep A Supp ( ) Eluyente: carbonato de sodio Muestra: del circuito primario de una central nuclear Concentración: ppb µg/l Volumen de preconcentración: 2'000 µl 16

17 Triple determinación de la muestra: blanco, 500, 1'000, 1'500 y 2'000 µl Seguridad de datos Los métodos se pueden validar y comprobar en función de las exigencias. La mayoría de las operaciones estadísticas se pueden llevar a cabo sencillamente y son apoyadas por el software Metrodata IC Net TM : determinación del valor blanco, adición de patrones (spiking), reproducibilidad, tasa de recu peración (recovery rate) y variabilidad de los tiempos de retención. Para la comprobación de las medidas realizadas, se preconcentran cuatro volúmenes diferentes 500, 1'000, 1'500 y 2'000 µl cada uno de los cuales se determina por triplicado. Obtenemos así el valor blanco, que se deducirá a continuación. Con estos datos se comprueba la linealidad y la reproducibilidad del análisis. La calibración «inline» Metrohm con loop de muestra fijo, el uso de una sola solución patrón y la extraordinaria precisión del Dosino 800 permiten obtener excelentes resultados tanto en el laboratorio como incluso bajo las difíciles condiciones de la sala de turbinas de la central eléctrica. No. Ion Concentración Coeficiente de Coeficiente de RSD correlación determinación r r 2 1 Fluoruro 0.29% Glicolato 0.07% 3 Acetato 0.99% 4 Formiato 0.89% 5 Cloruro 0.33% Carbonato 6 Nitrito 0.80% Bromuro 0.98% Nitrato 0.18% Fosfato 0.24% Sulfato 0.15%

18 Referencias para pedido Muestras, matrices de muestras, concentraciones y aplicaciones pueden ser muy diferentes y variadas en el campo de las centrales eléctricas. Los sistemas CI Metrohm se pueden adaptar individualmente a las necesidades de cada usuario. A continuación se resume la información necesaria para efectuar el pedido de sistemas como los empleados en los ejemplos mencionados. Para una información más detallada y para definir los componentes del sistema que mejor se adapte a aplicaciones específicas, le rogamos se dirija a su representante Metrohm o envíe un mensaje por a info@metrohm.com. En encontrará también amplia información sobre los sistemas CI compactos, mo dulares y online así como sobre columnas de separación para la cromatografía iónica. Sistema para cationes «MIC-4 Advanced» Adaptado a las aplicaciones en el campo de las centrales eléctricas. Sistema modular para cationes, con supresión electrónica. Incluye válvula adicional, preconcentración de la muestra, Dosino 800, columna I Trap y tubo de transferencia Bomba CI 818 Advanced Detector CI 819 Advanced Centro de separación CI 820 Advanced con dos válvulas de inyección y horno de columnas Interface CI 830 Advanced Desgasificador de eluyentes CI 837 Advanced Procesador de muestras CI 838 Advanced con válvula de inyección de seis vías y bomba peristáltica de dos canales Gradilla de muestras 14 x 8 oz. para botellas de 125 ml, p.ej. Nalgene Dosino Unidad de distribución, vidrio, 10 ml Tubo de transferencia 10 ml, con soporte Amortiguador de pulsaciones Metrosep C Metrosep C 2 Guard Columna de preconcentración CI Metrosep C PCC 1 HC Metrosep I Trap Tubo capilar de FEP, rosca M6, 40 cm x3 Adaptador UNF 10/32 exterior/m6 interior, de PEEK Conexión rosca M6 UNF 10/32 f Adaptador 40 mm GL Bidón de PE, 10 L Tubo de aspiración FEP, rosca M6, 50 cm Lámina de aluminio, 10 µm/80 mm, 1'000 piezas Organizador de eluyentes 18

19 Sistema para aniones «MIC-6 Advanced» Adaptado a las aplicaciones en el campo de las centrales eléctricas. Sistema modular para aniones, con supresión química, preconcentración de la muestra y eliminación de la matriz. Equipo adicional: neutralización de la matriz, Dosino 800, columna I Trap y tubo de transferencia Bomba CI 818 Advanced Detector CI 819 Advanced Centro de separación CI 820 Advanced con dos válvulas de inyección y horno de columnas Interface CI 830 Advanced IC Liquid Handling Suppressor Unit 833 Advanced IC Liquid Handling Sample Preparation Unit 833 Advanced Desgasificador de eluyentes CI 837 Advanced Procesador de muestras CI 838 Advanced con válvula de inyección de seis vías y bomba peristáltica de dos canales Gradilla de muestras 14 x 8 oz. para botellas de 125 ml, p.ej. Nalgene Dosino Unidad de distribución, vidrio, 5 ml Tubo de transferencia 10 ml, con soporte Amortiguador de pulsaciones Metrosep A Supp Metrosep RP Guard Filtro de recambio para RP Guard (10 piezas) Columna de preconcentración CI para aniones Metrosep A PCC 1 HC Metrosep I Trap Tubo capilar de FEP, rosca M6, 40 cm x3 Adaptador UNF 10/32 exterior/m6 interior, de PEEK Conexión rosca M6 UNF 10/32 f Adaptador 40 mm GL Bidón de PE, 10 L Tubo de aspiración FEP, rosca M6, 50 cm Lámina de aluminio, 10 µm/80 mm, 1'000 piezas Organizador de eluyentes 19

20 Salvo modificaciones Maquetaje por Ecknauer+Schoch ASW, impreso por Metrohm SA, CH-9100 Herisau, Suiza ES