イオンクロマトグラフ

Created by Monica Z. Bruckner, Montana State University

イオンクロマトグラフとは

イオンクロマトグラフは水化学分析に使用されます。 イオンクロマトグラフは、フッ化物、塩化物、硝酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩などの主要アニオン、リチウム、ナトリウム、アンモニウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの主要カチオンの濃度をppb(パートパービリオン)単位で測定することが可能です。 8127>

このイオンクロマトグラフ装置で水質分析を行うことができます。 Photo by Monica Bruckner, courtesy of the Skidmore Lab, Montana State University, Bozeman.

How Does Ion Chromatography Work?

Ion chromatography, a form of liquid chromatography, is measured concentration of ionic species by separators upon their interaction with a resin.Ion Chromatography は、イオン種の濃度を計測するものです。 イオン種の種類や大きさによって分離の仕方が異なります。 試料溶液は加圧されたクロマトグラフィーカラムを通過し、カラム構成成分にイオンが吸着される。 溶離液と呼ばれるイオン抽出液がカラムを通過すると、吸収されたイオンはカラムから分離し始める。 異なるイオン種の保持時間により、試料中のイオン濃度が決定されます。

Applications

イオンクロマトグラフィーの代表的なアプリケーションには以下のようなものがあります。

  • 汚染およびその他の成分に関する飲料水の分析
  • 水生生態系における水化学の決定
  • 食品中の糖および塩分の決定
  • 特定のタンパク質の分離

方法-サンプルの収集、準備および懸念

液状サンプル。

液体サンプルは、イオンクロマトグラフで評価する前にろ過し、沈殿物やその他の粒子状物質を除去するとともに、サンプル実行前に微生物による変質の可能性を制限する必要があります。 水系サンプルは、滅菌済みシリンジまたはボトルを使用して採取し、サンプル水で3回リンスした後、0.45um(またはそれ以下)のフィルターでろ過する。 採取バイアルも同様に、濾液で3回洗浄した後、サンプル濾液を満杯にする。 サンプルは、処理するまで低温で保存する必要があります。 分析に必要な最小試料量は約5mLで、上限はありません。

固体試料と有機液体

固体試料は、水または酸(カチオン)で抽出し、試料表面からイオンを除去することが可能です。 また、液体試料はろ過し、分析が可能になるまで低温で保存する必要があります。 固体サンプルに必要な最小サンプル量は、固体の場合約2~3 cm2で、上限はありません。

データ出力と分析

イオンクロマトグラフの実行の模式図は、溶出時間と出力ピークデータの相関を表したものです。 図はMadison Area Technical Collegeの好意によるものです。
このイオンクロマトグラフは、氷河水の陽イオン分析からのデータを表示します。 各ピークは各陽イオンの濃度を表している。 画像・データはMonica Bruckner氏提供。

このイオンクロマトグラフは、氷河水のアニオン分析のデータを表示します。 各ピークは、各アニオンの濃度を表している。 画像・データ提供:Monica Bruckner氏

左上の図は、イオンクロマトグラフがどのようにデータを出力しているかを示しています。 各ピークは、試料溶液からの個別のイオンを表しています。 溶出時間(イオンがカラムを通過する時間)は、溶離液のpHやイオン強度が高くなると、イオン種ごとに別々にカラムから溶出するため、それぞれ変化します。 ある時刻にカラムを通過するイオンの濃度は、ピークの高さと幅で表され、試料溶液中の特定のイオン種の濃度と相関を持つことができます。 上のグラフは陽イオン濃度を、下のグラフは希薄な氷河水からの陰イオン濃度を示しています。 イオン濃度は、各ピーク下の面積から算出することができ、面積が大きいほど、特定のイオン種の濃度が高いことを意味します。 ほとんどのイオンクロマトグラフ装置には、この面積を計算するソフトウェアが付属しており、校正用標準液を用いてppmやその他の量に換算することができます。 ハンドブック・オブ・イオンクロマトグラフィー、第3版、全面改訂・拡大版. ジョン・ワイリー・アンド・サンズ,Inc. 931p. ISBN: 3-527-28701-9.

  • Prof. Yuri Kazakevich and Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (more info) from the Analytical Sciences Digital Librarycollection.
  • Chromatography Forum (more info) : クロマトグラファーへの質問、ニュース、メッセージを投稿できるオンライン公開ディスカッショングループ
  • Related Links

    • 他の種類のクロマトグラフィーに関する情報は、National Sciences Digital Library Collectionをご覧下さい。
    • イオンクロマトグラフのアプリケーションについてはこちらをご覧ください。
    • イオンクロマトグラフの販売代理店については、MetrohmまたはDionexのWebサイトをご覧ください。

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