Created by Monica Z. Bruckner, Montana State University
Wat is Ionenchromatografie?
Ionenchromatografie wordt gebruikt voor waterchemische analyse. Ionenchromatografen kunnen concentraties meten van de belangrijkste anionen, zoals fluoride, chloride, nitraat, nitriet en sulfaat, en van de belangrijkste kationen, zoals lithium, natrium, ammonium, kalium, calcium en magnesium in het ppb-bereik (parts-per-billion). Concentraties van organische zuren kunnen ook worden gemeten met ionchromatografie.
Hoe werkt ionchromatografie?
Ionchromatografie, een vorm van vloeistofchromatografie, meet concentraties van ionische species door ze te scheiden op basis van hun interactie met een hars. Ionische soorten scheiden verschillend, afhankelijk van het type en de grootte van de soort. Monsteroplossingen passeren een chromatografische kolom onder druk waar ionen worden geabsorbeerd door de bestanddelen van de kolom. Wanneer een ionenextractievloeistof, eluent genaamd, door de kolom loopt, beginnen de geabsorbeerde ionen zich van de kolom af te scheiden. De retentietijd van verschillende soorten bepaalt de ionische concentraties in het monster.
Toepassingen
Enkele typische toepassingen van ionchromatografie zijn:
- Drinkwateranalyse voor verontreiniging en andere bestanddelen
- Bepaling van waterchemie in aquatische ecosystemen
- Bepaling van suiker- en zoutgehalte in levensmiddelen
- Isolatie van geselecteerde eiwitten
Hoe te – Monstername, voorbereiding en zorgen
Liquid Samples:
Vloeibare monsters moeten vóór de evaluatie met een ionchromatograaf worden gefilterd om sedimenten en andere deeltjes te verwijderen en om de mogelijkheid van microbiële verandering te beperken voordat het monster wordt uitgevoerd. Waterige monsters moeten worden verzameld met een steriele injectiespuit of fles die driemaal met monsterwater is gespoeld en vervolgens door filters van 0,45 µm (of kleiner) is gefiltreerd. Het opvangflesje moet eveneens driemaal met filtraat worden gespoeld voordat het tot de rand met monsterfiltraat wordt gevuld. De monsters moeten koud worden bewaard totdat ze kunnen worden verwerkt. Het minimummonster dat nodig is voor analyse is ongeveer 5mL, zonder maximumlimieten.
Vaste monsters en organische vloeistoffen
Vaste monsters kunnen worden geëxtraheerd met water of zuur (kationen) om ionen van het monsteroppervlak te verwijderen. Vloeibare monsters moeten ook worden gefilterd en koud worden bewaard totdat de analyse kan worden uitgevoerd. Het minimaal vereiste monster voor een vast monster is ongeveer 2-3 cm2 voor vaste stoffen, zonder maximumlimieten.
Gegevensuitvoer en analyse
Het diagram linksboven laat zien hoe een ionchromatograaf werkt om gegevens te produceren. Elke piek vertegenwoordigt een afzonderlijk ion uit de monsteroplossing. De elutietijd, dat wil zeggen de tijd die het ion nodig heeft om door de kolom te bewegen, varieert voor elke ionensoort omdat deze afzonderlijk uit de kolom elueert naarmate de pH en/of de ionensterkte van het eluent wordt verhoogd. De concentratie van ionen die op een bepaald moment door de kolom bewegen, wordt weergegeven door de hoogte en de breedte van de pieken en kan worden gecorreleerd aan de concentratie van een bepaalde soort in de monsteroplossing.
De grafieken rechtsboven geven typische gegevens weer die bij een ionchromatografierun zijn verkregen. De bovenste grafiek toont kationconcentraties en de onderste grafiek anionconcentraties van verdund glaciaal water. Ionenconcentraties kunnen worden berekend aan de hand van het gebied onder elke piek, waarbij een groter gebied correleert met een hogere concentratie van een bepaalde ionensoort. De meeste ionchromatografiemachines bieden software die dit gebied berekent, dat gebruikers kunnen omrekenen naar ppm of een andere grootheid met behulp van ijkstandaardoplossingen.
Literatuur
Voor meer gedetailleerde informatie over de theorie en praktijk van ionchromatografie, zie:
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (Vertaald door) (2005). Handbook of Ion Chromatography, Third, Completely Revised and Enlarged Edition. John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN: 3-527-28701-9.
- Prof. Yuri Kazakevich en Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (meer info) uit de Analytical Sciences Digital Librarycollection.
- Chromatography Forum (meer info) : Een online openbare discussiegroep waar u vragen, nieuws, of berichten van belang voor chromatografen overal kunt plaatsen.
Related Links
- Voor meer informatie over andere soorten chromatografie, bezoek deNational Sciences Digital Library Collection.
- Voor meer informatie over ionenchromatografie toepassingen, klik hier.
- Voor distributeurs van ionchromatografie kunt u terecht op de websites van Metrohm of Dionex.