Penggunaan nitrogen di laboratorium

Gas nitrogen telah digunakan dalam analisis laboratorium selama beberapa dekade. Di masa lalu, laboratorium diharuskan untuk mendapatkan pasokan gas nitrogen mereka yang dikirim dalam tabung atau botol dari pabrik nitrogen terdekat mereka, yang bagi beberapa laboratorium bisa memakan waktu beberapa hari untuk pengiriman. Tabung atau botol ini kemudian akan memasok instrumen LC-MS (Liquid Chromatograph-Mass Spectrometer), atau mungkin detektor dalam kasus GC (Gas Chromatograph), memungkinkan laboratorium untuk melakukan analisisnya.

Ada alternatif untuk tabung nitrogen, yaitu generator nitrogen di lokasi. Generator nitrogen tidak hanya menghilangkan kerumitan harus mengganti tabung, tetapi juga menyediakan pasokan gas yang tidak terputus dengan kemurnian yang konsisten. Konsistensi ini dihasilkan menggunakan salah satu dari dua teknologi, yaitu, Pressure Swing Adsorption (PSA) dan generator nitrogen membran.

Prinsip kerja generator nitrogen membran adalah di mana udara atmosfer dikompresi oleh kompresor udara dan dilewatkan melalui membran serat berongga, menyaring bagian-bagian udara (terutama oksigen) meninggalkan gas nitrogen dengan kemurnian tinggi.

Sistem generasi nitrogen yang lebih canggih dapat mencakup beberapa tahap filtrasi sebelum mencapai membran, ini menghilangkan lebih banyak partikel lain dalam gas seperti debu dan kelembaban. Filter jala halus umumnya digunakan dalam proses generasi nitrogen, ini untuk menghilangkan partikel di udara sementara pengering udara digunakan untuk menghilangkan kelembaban. Selain memastikan kemurnian nitrogen yang lebih tinggi, tahap filtrasi tambahan ini juga akan melindungi membran.

Generator nitrogen PSA (Pressure Swing Adsorption) bekerja dengan cara yang mirip dengan generator nitrogen membran dalam hal mengompresi udara atmosfer dengan kompresor udara. Alih-alih melewati membran, generator nitrogen PSA akan melewatkan udara melalui kolom bahan yang dikemas rapat di bawah tekanan yang terbuat dari karbon yang disebut Carbon Molecular Sieve (CMS). CMS hanya memungkinkan molekul nitrogen yang lebih kecil untuk lewat sementara molekul oksigen dan molekul lain yang lebih besar diadsorpsi oleh CMS meninggalkan nitrogen dengan kemurnian tinggi. Dua kolom CMS diperlukan untuk generator nitrogen PSA, karena satu kolom dilepaskan tekanannya, yang lain mendorong udara melalui saringan di bawah tekanan, oleh karena itu namanya Pressure Swing Adsorption.

Sama seperti generator nitrogen membran, generator nitrogen PSA yang canggih juga akan berisi tahap pra-filtrasi untuk menghilangkan partikel debu dan kelembaban dari udara sebelum memasuki CMS.

Untuk sebagian besar spektrometer massa, dibutuhkan volume gas nitrogen yang tinggi yang berarti tabung atau botol dapat habis dalam beberapa hari, saat menggunakan instrumen LC-MS. Hal ini dapat mengakibatkan gangguan analisis yang teratur dan ketidaknyamanan harus mengganti tabung atau menunggu pengiriman nitrogen. Ada juga ketidaknyamanan tambahan dari kemurnian yang tidak konsisten yang dikirim oleh tabung dan botol ketika mereka mencapai ujung bawah kapasitas mereka. Ini karena kontaminan dapat masuk ke ruang kosong di dalam tabung. Ketidakmurnian ini dapat berdampak pada integritas analisis karena dapat bereaksi dengan sampel.

Ketidaksesuaian dan ketidaknyamanan ini dihilangkan oleh generator gas nitrogen yang mengapa semakin banyak laboratorium beralih ke generator nitrogen untuk memasok gas instrumen mereka. Selain itu, generator nitrogen sangat cocok untuk aplikasi yang sensitif terhadap waktu di mana tidak ada waktu untuk analisis dihentikan saat tabung gas diganti.

Generasi gas nitrogen di lokasi juga merupakan solusi yang lebih aman daripada menggunakan tabung karena staf tidak perlu memindahkan tabung berat di sekitar laboratorium. Ada juga manfaat biaya karena generator nitrogen di lokasi mengurangi beban administratif pemesanan tabung (membuat pesanan pembelian dan menjadwalkan pengiriman), membayar biaya pengiriman. Di atas semua itu, harga gas yang dikirim dalam tabung dapat berfluktuasi dari bulan ke bulan, karena harga pasar gas nitrogen tunduk pada volatilitas penawaran dan permintaan. Perlu juga dipertimbangkan manfaat lingkungan dari menghilangkan pengiriman gas yang berkelanjutan. Produksi gas itu sendiri juga harus diperhitungkan karena memproduksi gas di pabrik nitrogen membutuhkan konsumsi energi yang sangat besar.

Lanskap modern gas nitrogen laboratorium telah berubah secara permanen dengan diperkenalkannya generator nitrogen yang membawa generasi gas di lokasi ke laboratorium. Ribuan laboratorium di seluruh dunia telah meningkatkan ke metode yang lebih efisien ini untuk memasok gas ke aplikasi LC-MS dan GC mereka. Mereka yang belum melakukannya harus mempertimbangkan untuk memperbarui laboratorium mereka dalam waktu dekat karena ketidakpastian dan ketidaknyamanan pasokan gas curah. Mengapa tidak beralih ke generator nitrogen Peak Scientific, yang kami yakini adalah generator nitrogen paling andal di pasaran, dengan dukungan 24 jam tersedia dan tingkat perbaikan di lokasi 95%, hubungi salah satu spesialis kami hari ini.