Vytvořila Monica Z. Bruckner, Montana State University
Co je to iontová chromatografie?
Iontová chromatografie se používá pro chemickou analýzu vody. Iontové chromatografy jsou schopny měřit koncentrace hlavních aniontů, jako jsou fluoridy, chloridy, dusičnany, dusitany a sírany, a také hlavních kationtů, jako je lithium, sodík, amonium, draslík, vápník a hořčík, v rozsahu částic na miliardu (ppb). Koncentrace organických kyselin lze měřit také pomocí iontové chromatografie.
Jak funguje iontová chromatografie?
Iontová chromatografie, forma kapalinové chromatografie, měří koncentrace iontových druhů jejich separací na základě jejich interakce s pryskyřicí. Iontové druhy se oddělují různě v závislosti na typu a velikosti druhu. Roztoky vzorků procházejí chromatografickou kolonou pod tlakem, kde jsou ionty absorbovány složkami kolony. Když iontová extrakční kapalina, známá jako eluent, protéká kolonou, absorbované ionty se začnou z kolony oddělovat. Retenční čas různých druhů určuje koncentraci iontů ve vzorku.
Použití
Mezi typické aplikace iontové chromatografie patří např:
- Analýza pitné vody na znečištění a další složky
- Stanovení chemismu vody ve vodních ekosystémech
- Stanovení obsahu cukru a soli v potravinách
- Izolace vybraných proteinů
Jak na to – odběr, příprava a starosti se vzorky
Kapalné vzorky:
Před vyhodnocením pomocí iontového chromatografu by měly být vzorky kapalin filtrovány, aby se odstranil sediment a jiné pevné částice a také aby se omezila možnost mikrobiální změny před spuštěním vzorku. Vodné vzorky by měly být odebrány pomocí sterilní injekční stříkačky nebo láhve třikrát vypláchnuté vodou na vzorek a poté přefiltrovány přes 0,45um (nebo menší) filtry. Sběrná lahvička by měla být rovněž třikrát vypláchnuta filtrátem, než se naplní po okraj filtrátem vzorku. Vzorky by měly být skladovány v chladu, dokud nebudou zpracovány. Minimální množství vzorku potřebné pro analýzu je přibližně 5 ml, přičemž maximální množství není omezeno.
Tvrdé vzorky a organické kapaliny
Tvrdé vzorky lze extrahovat vodou nebo kyselinou (kationty) k odstranění iontů z povrchu vzorku. Kapalné vzorky musí být rovněž filtrovány a skladovány v chladu až do provedení analýzy. Minimální vzorek potřebný pro pevný vzorek je přibližně 2-3 cm2 pro pevné látky, přičemž maximální limity nejsou stanoveny.
Výstupní data a analýza
Snímek vlevo nahoře ukazuje, jak funguje iontový chromatograf při výstupu dat. Každý pík představuje samostatný ion z roztoku vzorku. Eluční čas, neboli doba, kterou potřebuje iont k pohybu kolonou, se liší pro každý druh iontu, který se z kolony eluuje samostatně s tím, jak se zvyšuje pH a/nebo iontová síla eluentu. Koncentrace iontů pohybujících se kolonou v určitém čase je reprezentována výškou a šířkou píků a lze ji korelovat s koncentrací určitého druhu v roztoku vzorku.
Grafy vpravo nahoře zobrazují typické výstupní údaje z iontové chromatografie. Horní graf ukazuje koncentrace kationtů a dolní graf znázorňuje koncentrace aniontů ze zředěných ledovcových vod. Koncentrace iontů lze vypočítat pomocí plochy pod jednotlivými píky, kde větší plocha koreluje s vyšší koncentrací určitého druhu iontů. Většina přístrojů pro iontovou chromatografii poskytuje software, který tuto plochu vypočítá a uživatelé ji mohou pomocí kalibračních standardních roztoků přepočítat na ppm nebo jinou veličinu.
Literatura
Podrobnější informace týkající se teorie a praxe iontové chromatografie naleznete v:
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (překlad) (2005). Příručka iontové chromatografie, třetí, kompletně přepracované a rozšířené vydání. John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN:
- Prof. Yuri Kazakevich and Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (více informací) from the Analytical Sciences Digital Librarycollection.
- Chromatografické fórum (více informací) : Veřejná online diskusní skupina, do které můžete vkládat dotazy, novinky nebo zprávy zajímavé pro všechny chromatografy.
Související odkazy
- Více informací o dalších typech chromatografie naleznete v kolekci National Sciences Digital Library.
- Další informace o aplikacích iontové chromatografie naleznete zde.
- Informace o distributorech iontové chromatografie naleznete na webových stránkáchMetrohm neboDionex.