Creat de Monica Z. Bruckner, Montana State University
Ce este cromatografia ionică?
Cromatografia ionică este utilizată pentru analiza chimică a apei. Cromatografele de ioni sunt capabile să măsoare concentrațiile de anioni majori, cum ar fi fluorura, clorura, nitratul, nitritul și sulfatul, precum și cationii majori, cum ar fi litiul, sodiul, amoniul, potasiul, calciul și magneziul, în intervalul de părți per miliard (ppb). Concentrațiile de acizi organici pot fi, de asemenea, măsurate prin cromatografie ionică.
Cum funcționează cromatografia ionică?
Cromatografia ionică, o formă de cromatografie lichidă, măsoară concentrațiile de specii ionice prin separarea acestora pe baza interacțiunii lor cu o rășină. Speciile ionice se separă în mod diferit în funcție de tipul și dimensiunea speciilor. Soluțiile de probă trec printr-o coloană cromatografică presurizată, unde ionii sunt absorbiți de constituenții coloanei. Pe măsură ce un lichid de extracție ionică, cunoscut sub numele de eluent, trece prin coloană, ionii absorbiți încep să se separe de coloană. Timpul de retenție al diferitelor specii determină concentrațiile ionice din probă.
Aplicații
Câteva aplicații tipice ale cromatografiei ionice includ:
- Analiza apei potabile pentru depistarea poluării și a altor constituenți
- Determinarea chimiei apei în ecosistemele acvatice
- Determinarea conținutului de zahăr și sare în alimente
- Isolarea unor proteine selecționate
Cum se face – Colectarea, pregătirea și preocupările probei
Eșantioane lichide:
Eșantioanele lichide ar trebui să fie filtrate înainte de evaluarea cu un cromatograf ionic pentru a elimina sedimentele și alte particule, precum și pentru a limita potențialul de alterare microbiană înainte ca proba să fie analizată. Eșantioanele apoase ar trebui să fie colectate cu ajutorul unei seringi sau a unei sticle sterile clătite de trei ori cu apă de probă și apoi filtrate prin filtre de 0,45um (sau mai mici). Flaconul de colectare trebuie, de asemenea, clătit de trei ori cu filtrat înainte de a fi umplut până la refuz cu filtrat de probă. Probele trebuie păstrate la rece până când pot fi prelucrate. Eșantionul minim necesar pentru analiză este de aproximativ 5 ml, fără limite maxime.
Eșantioane solide și lichide organice
Eșantioanele solide pot fi extrase cu apă sau acid (cationi) pentru a îndepărta ionii de pe suprafața eșantionului. Probele lichide trebuie, de asemenea, să fie filtrate și depozitate la rece până când se poate efectua analiza. Eșantionul minim necesar pentru o probă solidă este de aproximativ 2-3 cm2 pentru solide, fără limite maxime.
Data Output and Analysis
Diagrama din stânga sus arată cum funcționează un cromatograf ionic pentru a produce date. Fiecare vârf reprezintă un ion separat din soluția de probă. Timpul de eluție, sau timpul necesar pentru ca ionul să se deplaseze prin coloană, variază pentru fiecare specie de ioni, deoarece aceștia se eluează din coloană separat pe măsură ce crește pH-ul și/sau puterea ionică a eluentului. Concentrația de ioni care se deplasează prin coloană la un anumit moment este reprezentată de înălțimea și lățimea vârfurilor și poate fi corelată cu concentrația unei anumite specii din soluția de probă.
Graficele din dreapta sus afișează date tipice de ieșire a unui proces de cromatografie ionică. Graficul de sus arată concentrațiile de cationi, iar graficul de jos descrie concentrațiile de anioni din apele glaciare diluate. Concentrațiile de ioni pot fi calculate folosind aria de sub fiecare vârf, unde o arie mai mare se corelează cu o concentrație mai mare a unei anumite specii de ioni. Majoritatea aparatelor de cromatografie ionică oferă un software care calculează această arie, pe care utilizatorii o pot converti în ppm sau altă cantitate folosind soluții standard de calibrare.
Literatură
Pentru informații mai detaliate cu privire la teoria și practica cromatografiei ionice, vă rugăm să consultați:
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (Traducere de) (2005). Handbook of Ion Chromatography, ediția a treia, complet revizuită și mărită. John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN: 3-527-28701-9.
- Prof. Yuri Kazakevich și Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (mai multe informații) din Analytical Sciences Digital Librarycollection.
- Chromatography Forum (mai multe informații) : Un grup de discuții publice online unde puteți posta întrebări, știri sau mesaje de interes pentru cromatografii de pretutindeni.
Legături conexe
- Pentru mai multe informații despre alte tipuri de cromatografie, vă rugăm să vizitați Colecția Bibliotecii Digitale de Științe Analitice.
- Pentru mai multe informații despre aplicațiile cromatografiei ionice, faceți clic aici.
- Pentru distribuitori de cromatografie ionică, vă rugăm să vizitați site-urile webMetrohm sauDionex.