Créé par Monica Z. Bruckner, Montana State University
Qu’est-ce que la chromatographie ionique ?
La chromatographie ionique est utilisée pour l’analyse de la chimie de l’eau. Les chromatographes ioniques sont capables de mesurer les concentrations des principaux anions, tels que le fluorure, le chlorure, le nitrate, le nitrite et le sulfate, ainsi que les principaux cations tels que le lithium, le sodium, l’ammonium, le potassium, le calcium et le magnésium dans la gamme des parties par milliard (ppb). Les concentrations d’acides organiques peuvent également être mesurées par chromatographie ionique.
Comment fonctionne la chromatographie ionique ?
La chromatographie ionique, une forme de chromatographie liquide, mesure les concentrations d’espèces ioniques en les séparant en fonction de leur interaction avec une résine. Les espèces ioniques se séparent différemment selon le type et la taille des espèces. Les solutions d’échantillon passent à travers une colonne chromatographique pressurisée où les ions sont absorbés par les constituants de la colonne. Lorsqu’un liquide d’extraction des ions, appelé éluant, traverse la colonne, les ions absorbés commencent à se séparer de la colonne. Le temps de rétention des différentes espèces détermine les concentrations ioniques dans l’échantillon.
Applications
Certaines applications typiques de la chromatographie ionique comprennent :
- Analyse de l’eau potable pour la pollution et d’autres constituants
- Détermination de la chimie de l’eau dans les écosystèmes aquatiques
- Détermination de la teneur en sucre et en sel dans les aliments
- Isolation de protéines sélectionnées
Comment faire – Collecte d’échantillons, préparation et préoccupations
Échantillons liquides :
Les échantillons liquides doivent être filtrés avant d’être évalués avec un chromatographe ionique pour éliminer les sédiments et autres particules ainsi que pour limiter le potentiel d’altération microbienne avant le passage de l’échantillon. Les échantillons aqueux doivent être prélevés à l’aide d’une seringue ou d’un flacon stérile rincé trois fois avec l’eau de l’échantillon, puis filtré à travers des filtres de 0,45 um (ou plus petits). Le flacon de collecte doit également être rincé trois fois avec le filtrat avant d’être rempli à ras bord de filtrat d’échantillon. Les échantillons doivent être conservés au froid jusqu’à ce qu’ils puissent être traités. L’échantillon minimal requis pour l’analyse est d’environ 5mL, sans limite maximale.
Échantillons solides et liquides organiques
Les échantillons solides peuvent être extraits avec de l’eau ou de l’acide (cations) pour éliminer les ions de la surface de l’échantillon. Les échantillons liquides doivent également être filtrés et conservés au froid jusqu’à ce que l’analyse puisse être effectuée. L’échantillon minimal requis pour un échantillon solide est d’environ 2 à 3 cm2 pour les solides, sans limites maximales.
Sortie et analyse des données
Le diagramme en haut à gauche montre comment un chromatographe ionique fonctionne pour sortir des données. Chaque pic représente un ion distinct de la solution d’échantillon. Le temps d’élution, ou le temps nécessaire à l’ion pour se déplacer à travers la colonne, varie pour chaque espèce d’ion car ils éluent de la colonne séparément lorsque le pH et/ou la force ionique de l’éluant est augmenté. La concentration d’ions se déplaçant à travers la colonne à un moment donné est représentée par la hauteur et la largeur des pics et peut être corrélée à la concentration d’une espèce particulière dans la solution d’échantillon.
Les graphiques en haut à droite affichent la sortie de données typique d’un passage de chromatographie ionique. Le graphique supérieur montre les concentrations de cations et le graphique inférieur représente les concentrations d’anions à partir d’eaux glaciaires diluées. Les concentrations d’ions peuvent être calculées en utilisant l’aire sous chaque pic, où une aire plus grande correspond à une concentration plus élevée d’une espèce ionique particulière. La plupart des appareils de chromatographie ionique fournissent un logiciel qui calcule cette aire, que les utilisateurs peuvent convertir en ppm ou en une autre quantité en utilisant des solutions étalons de calibration.
Littérature
Pour des informations plus détaillées concernant la théorie et la pratique de la chromatographie ionique, veuillez consulter :
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (Traduit par) (2005). Handbook of Ion Chromatography, troisième édition entièrement revue et augmentée. John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN : 3-527-28701-9.
- Prof. Yuri Kazakevich et Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (plus d’infos) de la bibliothèque numérique des sciences analytiques.
- Forum de chromatographie (plus d’infos) : Un groupe de discussion public en ligne où vous pouvez poster des questions, des nouvelles ou des messages d’intérêt pour les chromatographes du monde entier.
Liens connexes
- Pour plus d’informations sur d’autres types de chromatographie, veuillez consulter la collection de la Bibliothèque numérique des sciences nationales.
- Pour plus d’informations sur les applications de la chromatographie ionique, cliquezici.
- Pour les distributeurs de chromatographie ionique, veuillez visiter les sites Web deMetrohm ou deDionex.