Skabt af Monica Z. Bruckner, Montana State University
Hvad er ion-kromatografi?
Ion-kromatografi anvendes til analyse af vandkemi. Ionkromatografer er i stand til at måle koncentrationer af større anioner, såsom fluorid, chlorid, nitrat, nitrit og sulfat, samt større kationer, såsom lithium, natrium, ammonium, kalium, calcium og magnesium i ppb-området (parts-per-billion). Koncentrationer af organiske syrer kan også måles ved hjælp af ionkromatografi.
Hvordan fungerer ionkromatografi?
Ionkromatografi, en form for flydende kromatografi, måler koncentrationer af ioniske arter ved at adskille dem på baggrund af deres interaktion med en harpiks. Ioniske arter adskilles forskelligt afhængigt af artens type og størrelse. Prøveopløsninger passerer gennem en kromatografisk kolonne under tryk, hvor ionerne absorberes af kolonnens bestanddele. Når en ionekstraktionsvæske, kendt som eluent, løber gennem kolonnen, begynder de absorberede ioner at blive adskilt fra kolonnen. Retentionstiden for de forskellige arter bestemmer ionkoncentrationerne i prøven.
Anvendelser
Nogle typiske anvendelser af ionkromatografi omfatter:
- Drikkevandsanalyse for forurening og andre bestanddele
- Bestemmelse af vandkemier i akvatiske økosystemer
- Bestemmelse af sukker- og saltindhold i fødevarer
- Isolering af udvalgte proteiner
Sådan gør du – prøveudtagning, forberedelse og bekymringer
Væskeprøver:
Væskeprøver bør filtreres før evaluering med ionkromatografen for at fjerne sediment og andre partikler samt for at begrænse potentialet for mikrobiel ændring, inden prøven køres. Vandige prøver bør opsamles ved hjælp af en steril sprøjte eller flaske, der skylles tre gange med prøvevand og derefter filtreres gennem 0,45um (eller mindre) filtre. Samleglasset skylles ligeledes tre gange med filtrat, inden det fyldes helt op med prøvefiltrat. Prøverne opbevares koldt, indtil de kan behandles. Den mindste prøve, der kræves til analyse, er ca. 5 ml, og der er ingen maksimumsgrænser.
Faste prøver og organiske væsker
Faste prøver kan ekstraheres med vand eller syre (kationer) for at fjerne ioner fra prøveoverfladen. Væskeprøver skal også filtreres og opbevares koldt, indtil der kan foretages analyse. Den mindste prøve, der kræves for en fast prøve, er ca. 2-3 cm2 for faste stoffer, og der er ingen maksimumsgrænser.
Dataoutput og analyse
Diagrammet øverst til venstre viser, hvordan en ionkromatograf fungerer, når der udskrives data. Hver top repræsenterer en separat ion fra prøveopløsningen. Elueringstiden, eller den tid, det tager ionen at bevæge sig gennem søjlen, varierer for hver ionart, da de elueres fra søjlen separat, efterhånden som pH-værdien og/eller ionstyrken i eluenten øges. Koncentrationen af ioner, der bevæger sig gennem søjlen på et bestemt tidspunkt, er repræsenteret ved højden og bredden af toppene og kan korreleres med koncentrationen af en bestemt art i prøveopløsningen.
Di graferne øverst til højre viser typiske data fra en ionkromatografikørsel. Den øverste graf viser kationkoncentrationer, og den nederste graf viser anionkoncentrationer fra fortyndet istidsvand. Ionkoncentrationer kan beregnes ved hjælp af arealet under hver top, hvor et større areal korrelerer med en højere koncentration af en bestemt ionart. De fleste ionkromatografimaskiner leverer software, der beregner dette areal, som brugerne kan omregne til ppm eller en anden mængde ved hjælp af kalibreringsstandardopløsninger.
Litteratur
For mere detaljerede oplysninger om teori og praksis inden for ionkromatografi henvises til:
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (oversat af) (2005). Handbook of Ion Chromatography, Third, Completely Revised and Enlarged Edition (Håndbog i ionekromatografi, tredje, fuldstændig reviderede og udvidede udgave). John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN: 3-527-2870101-9.
- Prof. Yuri Kazakevich and Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (mere info) from the Analytical Sciences Digital Librarycollection.
- Chromatography Forum (more info) : En offentlig online diskussionsgruppe, hvor du kan skrive spørgsmål, nyheder eller meddelelser af interesse for kromatografer overalt.
Relaterede links
- For yderligere oplysninger om andre typer kromatografi, besøg venligstNational Sciences Digital Library Collection.
- For yderligere oplysninger om ionkromatografiske anvendelser, klik her.
- For ionkromatografidistributører, se metrohm- eller Dionex-webstederne.