[發明專利]用于離子色譜法的電解反應劑濃縮器

有效

• 申請號: 201810175132.6
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108535402B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: K·斯利尼瓦薩恩;M·森古普塔;艾思艾姆·R·烏拉
• 申請（專利權）人: 戴安公司
• 主分類號: G01N30/96
• 分類號: G01N30/96
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳潔;姬利永

一種內聯電解反應劑濃縮器裝置，避開對附加泵和供應反應劑以支持操作碳酸鹽或氨去除裝置的需要。所述裝置生成與商業推薦的再生劑溶液一樣強或甚至更強的再生劑溶液。所述裝置還可再生洗脫劑溶液以便降低在離子色譜法系統中洗脫劑維護和替換的頻率。

技術領域

本公開涉及離子色譜領域，尤其涉及一種用于離子色譜法的電解反應劑濃縮器。

背景技術

離子色譜法(IC)為分析溶液中的陽離子和陰離子分析物的優選方法。IC系統通常包括用于降低洗脫劑的電導率并且提高對于完全解離的分析物的測量靈敏度的抑制器裝置。在氫氧化物洗脫劑的情況下，抑制器通過用水合氫離子交換洗脫劑陽離子來中和氫氧化物以產生具有背景電導率(通常低于1微秒/厘米)的弱解離的水。然而，在碳酸鹽和/或碳酸氫鹽洗脫劑的情況下，抑制器將碳酸鹽物質轉化為碳酸，并且產生保持比中性pH水顯著更大背景電導率的溶液。二氧化碳，其可溶解于引入到用于分析的IC系統中的樣品中，還轉變成碳酸鹽物質并且，在轉化時可短暫變更洗脫劑料流的電導率。二氧化碳和碳酸鹽物質因此造成對于其它陰離子的測量靈敏度降低、測量噪音提高和潛在的測量干擾。

氣體可滲透膜通過去除溶解的二氧化碳氣體從經抑制洗脫劑料流去除碳酸。市售產品，如Thermo Scientific^TM Dionex^TM CRD 300，從經抑制洗脫劑抽吸溶解的二氧化碳氣體，驅使碳酸離解成每個化學平衡更多溶解的二氧化碳氣體和水，因此耗減碳酸并且最后產生具有低總背景電導率的經抑制液流。這類碳酸鹽去除裝置(CRD)需要泵以在氣體可滲透膜上拉吸真空，或替代地使堿性再生劑溶液循環通過氣體可滲透膜的對側上的隔室，以便以物理方式或以化學方式從洗脫劑抽吸溶解的二氧化碳氣體。一種市售產品推薦使用200mM氫氧化鈉(NaOH)再生劑溶液，再循環持續使用至多一個月，以化學方式通過氣體可滲透膜(例如，特氟隆AF)從經抑制洗脫劑抽吸二氧化碳。這些方法可通過電導池實現測量的信號中的低背景和噪音，因此改進IC系統中目標分析物的信噪比。然而，需要維持又一個泵和又一種反應劑以及添加的實施任務提高使用具有碳酸鹽洗脫劑的CRD裝置的IC系統的操作復雜性。

相關地，用于IC系統的洗脫劑反應劑在于系統內僅單次使用之后通常作為廢料棄置，從而在每批次反應劑消耗掉時需要用新鮮洗脫劑定期替換。洗脫劑反應劑的頻繁制備和維護還提高化學廢料的量和與化學物質相關聯的成本。

因此需要如所公開的裝置和方法的改進。

發明內容

在本發明的一個方面中，電解反應劑濃縮器避開對附加泵和供應反應劑的需要。在操作中，當施加電壓超過約1.5V時，反應劑離子從反應劑離子源通道通過第一離子交換阻擋層傳輸到中心濃縮通道中，并且同時由水的電解產生的抗衡離子從抗衡離子源通道通過第二離子交換阻擋層傳輸到中心濃縮通道中，其中離子交換阻擋層通過阻斷液體的總體流動而使相應通道彼此分離，但不分離相應通道之間適當帶電離子的遷移。濃縮器被配置成使得液體通過中心濃縮通道的流動速率低于液體通過反應劑離子源通道的流動速率，因此形成原位濃縮器機制。裝置為自持續的并且不需要任何附加泵或反應劑，因為其可使用廢料料流作為用于反應劑離子源通道的源料流并且可將檢測器料流分成用于將液體供應到離子源通道和到中心濃縮通道以及到其它離子色譜法裝置如抑制器的兩個料流。

在本發明的另一個方面中，公開操作包括內聯電解反應劑濃縮器的離子色譜法系統的方法。方法包括從離子色譜法系統的離子檢測器單元獲得第一液流和將第一液流提供到電解反應劑濃縮器的反應劑離子源通道。第一液流可分流使得較大部分在被提供到反應劑離子源通道之前被提供到抗衡離子源通道和任選地抑制器，同時較少部分被提供到再生劑濃縮通道以便在再生劑濃縮通道內濃縮反應劑離子并且生成溶液。在一個替代方案中，方法用于再生用于氣體去除裝置的濃縮的再生劑溶液。在另一個替代方案中，方法用于再生用于與離子色譜法系統的分離柱一起使用的洗脫劑溶液。