Creado por Monica Z. Bruckner, Montana State University
¿Qué es la cromatografía iónica?
La cromatografía iónica se utiliza para el análisis químico del agua. Los cromatógrafos iónicos son capaces de medir las concentraciones de los principales aniones, como el fluoruro, el cloruro, el nitrato, el nitrito y el sulfato, así como los principales cationes, como el litio, el sodio, el amonio, el potasio, el calcio y el magnesio, en el rango de partes por billón (ppb). Las concentraciones de ácidos orgánicos también pueden medirse mediante cromatografía iónica.
¿Cómo funciona la cromatografía iónica?
La cromatografía iónica, una forma de cromatografía líquida, mide las concentraciones de especies iónicas separándolas en función de su interacción con una resina. Las especies iónicas se separan de forma diferente según el tipo y el tamaño de las especies. Las soluciones de las muestras pasan a través de una columna cromatográfica presurizada donde los iones son absorbidos por los componentes de la columna. A medida que un líquido de extracción de iones, conocido como eluyente, recorre la columna, los iones absorbidos comienzan a separarse de la columna. El tiempo de retención de las diferentes especies determina las concentraciones iónicas en la muestra.
Aplicaciones
Algunas aplicaciones típicas de la cromatografía iónica incluyen:
- Análisis de agua potable en busca de contaminación y otros constituyentes
- Determinación de la química del agua en ecosistemas acuáticos
- Determinación del contenido de azúcar y sal en alimentos
- Aislamiento de proteínas selectas
Cómo – Recogida de muestras, preparación y preocupaciones
Muestras líquidas:
Las muestras líquidas deben filtrarse antes de su evaluación con un cromatógrafo iónico para eliminar los sedimentos y otras partículas, así como para limitar el potencial de alteración microbiana antes de ejecutar la muestra. Las muestras acuosas deben recogerse con una jeringa o botella estéril que se enjuague tres veces con el agua de la muestra y luego se filtre a través de filtros de 0,45um (o más pequeños). El frasco de recogida debe ser igualmente enjuagado tres veces con el filtrado antes de ser llenado hasta el borde con el filtrado de la muestra. Las muestras deben almacenarse en frío hasta que puedan ser procesadas. La muestra mínima requerida para el análisis es de aproximadamente 5mL, sin límites máximos.
Muestras sólidas y líquidos orgánicos
Las muestras sólidas pueden extraerse con agua o ácido (cationes) para eliminar los iones de la superficie de la muestra. Las muestras líquidas también deben ser filtradas y almacenadas en frío hasta que se pueda realizar el análisis. La muestra mínima requerida para una muestra sólida es de aproximadamente 2-3 cm2 para sólidos, sin límites máximos.
Salida de datos y análisis
El diagrama de la parte superior izquierda muestra cómo funciona un cromatógrafo iónico para obtener datos. Cada pico representa un ion separado de la solución de la muestra. El tiempo de elución, o el tiempo que tarda el ion en moverse a través de la columna, varía para cada especie iónica, ya que eluyen de la columna por separado a medida que aumenta el pH y/o la fuerza iónica del eluyente. La concentración de iones que se mueven a través de la columna en un momento determinado está representada por la altura y la amplitud de los picos y puede correlacionarse con la concentración de una especie concreta en la solución de la muestra.
Los gráficos de la parte superior derecha muestran la salida de datos típica de una corrida de cromatografía iónica. El gráfico superior muestra las concentraciones de cationes y el gráfico inferior representa las concentraciones de aniones de aguas glaciales diluidas. Las concentraciones de iones pueden calcularse utilizando el área bajo cada pico, donde un área mayor se correlaciona con una mayor concentración de una especie iónica particular. La mayoría de las máquinas de cromatografía iónica proporcionan un software que calcula esta área, que los usuarios pueden convertir en ppm u otra cantidad utilizando soluciones estándar de calibración.
Literatura
Para obtener información más detallada sobre la teoría y la práctica de la cromatografía iónica, consulte:
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (Traducido por) (2005). Handbook of Ion Chromatography, Third, Completely Revised and Enlarged Edition. John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN: 3-527-28701-9.
- Prof. Yuri Kazakevich y Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (más información) de la Analytical Sciences Digital Librarycollection.
- Foro de Cromatografía (más información) : Un grupo de discusión público en línea donde se pueden publicar preguntas, noticias o mensajes de interés para los cromatógrafos de todo el mundo.
Enlaces relacionados
- Para más información sobre otros tipos de cromatografía, visite la Colección de la Biblioteca Digital de Ciencias Analíticas.
- Para obtener más información sobre las aplicaciones de la cromatografía iónica, haga clic aquí.
- Para conocer los distribuidores de cromatografía iónica, visite los sitios web deMetrohm oDionex.