Created by Monica Z. Bruckner, Montana State University
Mi az ionkromatográfia?
Az ionkromatográfiát vízkémiai elemzésekre használják. Az ionkromatográfok képesek a főbb anionok, például fluorid, klorid, nitrát, nitrit és szulfát, valamint a főbb kationok, például lítium, nátrium, ammónium, kálium, kalcium és magnézium koncentrációjának mérésére a parts-per-billion (ppb) tartományban. A szerves savak koncentrációja is mérhető ionkromatográfiával.
Hogyan működik az ionkromatográfia?
Az ionkromatográfia, a folyadékkromatográfia egy formája, az ionos fajok koncentrációját úgy méri, hogy egy gyantával való kölcsönhatásuk alapján szétválasztja őket. Az ionfajok a faj típusától és méretétől függően különbözőképpen különülnek el. A mintaoldatok egy nyomás alatt álló kromatográfiás oszlopon haladnak keresztül, ahol az ionokat az oszlop alkotórészei elnyelik. Ahogy egy ionkivonó folyadék, az úgynevezett eluens átfolyik az oszlopon, az elnyelt ionok elkezdenek elválni az oszlopról. A különböző fajok retenciós ideje határozza meg a mintában lévő ionkoncentrációkat.
Alkalmazások
Az ionkromatográfia néhány tipikus alkalmazása a következő:
- Importvíz elemzése szennyezés és egyéb alkotóelemek szempontjából
- Vízi ökoszisztémák vízkémiájának meghatározása
- Élelmiszerek cukor- és sótartalmának meghatározása
- Válogatott fehérjék izolálása
Hogyan kell – Mintavétel, előkészítés és gondok
Folyékony minták:
A folyékony mintákat az ionkromatográffal történő kiértékelés előtt szűrni kell az üledék és egyéb részecskék eltávolítása, valamint a mikrobiális elváltozás lehetőségének korlátozása érdekében a minta lefuttatása előtt. A vizes mintákat steril fecskendővel vagy háromszor mintavízzel átöblített palackkal kell gyűjteni, majd 0,45 mm-es (vagy kisebb) szűrőn keresztül kell szűrni. A gyűjtőampullát szintén háromszor kell átöblíteni szűrővízzel, mielőtt színültig megtöltjük a mintaszűrővel. A mintákat a feldolgozásig hidegen kell tárolni. Az elemzéshez szükséges minimálisan szükséges minta körülbelül 5 ml, és nincs felső határérték.
Szilárd minták és szerves folyadékok
A szilárd mintákat vízzel vagy savval (kationokkal) lehet extrahálni, hogy az ionokat eltávolítsuk a minta felületéről. A folyékony mintákat is szűrni kell, és az elemzés elvégzéséig hidegen kell tárolni. A szilárd mintákhoz szükséges minimális mintaszükséglet szilárd anyagok esetén körülbelül 2-3 cm2 , felső határértékek nincsenek.
Adatkimenet és elemzés
A bal felső ábra azt mutatja, hogyan működik az ionkromatográf az adatok kimeneténél. Minden csúcs a mintaoldat egy-egy különálló ionját jelöli. Az eluációs idő, vagyis az ionnak az oszlopon való áthaladásához szükséges idő az egyes ionfajok esetében változik, mivel azok külön-külön eluálódnak az oszlopról az eluens pH-értékének és/vagy ionerősségének növelésével. Az oszlopon egy adott időpontban áthaladó ionok koncentrációját a csúcsok magassága és szélessége mutatja, és összefüggésbe hozható a mintaoldatban lévő adott faj koncentrációjával.
A jobb felső sarokban látható grafikonok egy ionkromatográfiás futtatás tipikus kimeneti adatait mutatják. A felső grafikon a kationkoncentrációkat, az alsó grafikon pedig a híg gleccservizekből származó anionkoncentrációkat ábrázolja. Az ionkoncentrációkat az egyes csúcsok alatti terület alapján lehet kiszámítani, ahol a nagyobb terület az adott ionfaj nagyobb koncentrációjával korrelál. A legtöbb ionkromatográfiás gép olyan szoftvert biztosít, amely kiszámítja ezt a területet, amelyet a felhasználók kalibrációs standardoldatok segítségével ppm-re vagy más mennyiségre konvertálhatnak.
Irodalom
Az ionkromatográfia elméletével és gyakorlatával kapcsolatos részletesebb információkért lásd:
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (Fordította) (2005). Az ionkromatográfia kézikönyve, harmadik, teljesen átdolgozott és kibővített kiadás. John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN: 3-527-28701-9.
- Prof. Yuri Kazakevich és Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (további információ) az Analytical Sciences Digital Librarycollectionből.
- Kromatográfiai Fórum (további információ) : Egy online nyilvános vitacsoport, ahol kérdéseket, híreket vagy a kromatográfusokat mindenütt érdeklő üzeneteket tehet fel.
Kapcsolódó linkek
- A kromatográfia más típusairól további információkat talál aNemzeti Tudományok Digitális Könyvtára gyűjteményében.
- Az ionkromatográfiás alkalmazásokról további információkért kattintson ide.
- Az ionkromatográfia forgalmazóiért kérjük, látogasson el aMetrohm vagy aDionex weboldalára.