Skapad av Monica Z. Bruckner, Montana State University
Vad är jonkromatografi?
Ionkromatografi används för vattenkemisk analys. Jonkromatografer kan mäta koncentrationer av större anjoner, t.ex. fluorid, klorid, nitrat, nitrit och sulfat, samt större katjoner, t.ex. litium, natrium, ammonium, kalium, kalcium och magnesium i ppb-området (parts-per-billion). Koncentrationer av organiska syror kan också mätas genom jonkromatografi.
Hur fungerar jonkromatografi?
Ionkromatografi, en form av vätskekromatografi, mäter koncentrationer av joniska arter genom att separera dem baserat på deras växelverkan med ett harts. Joniska arter separeras på olika sätt beroende på artens typ och storlek. Provlösningar passerar genom en kromatografisk kolonn under tryck där joner absorberas av kolonnens beståndsdelar. När en jonextraktionsvätska, en så kallad eluent, rinner genom kolonnen börjar de absorberade jonerna separeras från kolonnen. Retentionstiden för olika arter bestämmer jonkoncentrationerna i provet.
Användningar
Några typiska tillämpningar av jonkromatografi är t.ex:
- Analys av dricksvatten med avseende på föroreningar och andra beståndsdelar
- Bestämning av vattenkemi i akvatiska ekosystem
- Bestämning av socker- och salthalt i livsmedel
- Isolering av utvalda proteiner
Hur man gör – Provinsamling, beredning och problem
Vätskemässiga prov:
Vätskeprover bör filtreras före utvärdering med en jonkromatograf för att avlägsna sediment och andra partiklar samt för att begränsa risken för mikrobiell förändring innan provet körs. Vattenprover ska samlas in med hjälp av en steril spruta eller flaska som sköljs tre gånger med provvatten och sedan filtreras genom 0,45um (eller mindre) filter. Samlingsflaskan skall också sköljas tre gånger med filtrat innan den fylls till brädden med provfiltrat. Proverna skall förvaras kallt tills de kan behandlas. Det minsta prov som krävs för analys är cirka 5 ml, utan några maximala gränser.
Fasta prover och organiska vätskor
Fasta prover kan extraheras med vatten eller syra (katjoner) för att avlägsna joner från provytan. Flytande prover måste också filtreras och förvaras kallt tills analysen kan utföras. Det minsta prov som krävs för ett fast prov är cirka 2-3 cm2 för fasta ämnen, utan några maximala gränser.
Datautmatning och analys
Diagrammet uppe till vänster visar hur en jonkromatograf fungerar för att ge ut data. Varje topp representerar en separat jon från provlösningen. Elutionstiden, eller den tid det tar för jonen att röra sig genom kolonnen, varierar för varje jonart eftersom de elueras från kolonnen separat när pH och/eller jonstyrkan i eluenten ökas. Koncentrationen av joner som rör sig genom kolonnen vid en viss tidpunkt representeras av topparnas höjd och bredd och kan korreleras till koncentrationen av en viss art i provlösningen.
Graferna uppe till höger visar typiska data från en jonkromatografikörning. Den övre grafen visar katjonkoncentrationer och den nedre grafen visar anjonkoncentrationer från utspädda ishavsvatten. Jonkoncentrationer kan beräknas med hjälp av arean under varje topp, där en större area korrelerar med en högre koncentration av en viss jonart. De flesta jonkromatografimaskiner tillhandahåller programvara som beräknar denna area, som användarna kan omvandla till ppm eller annan kvantitet med hjälp av kalibreringsstandardlösningar.
Litteratur
För mer detaljerad information om teori och praktik för jonkromatografi, se:
- Joachim Weiss, Tatjana Weiss (Översatt av) (2005). Handbook of Ion Chromatography, Third, Completely Revised and Enlarged Edition. John Wiley and Sons, Inc. 931p. ISBN:
- Prof. Yuri Kazakevich and Prof. H. M. McNair (1996) The Basic Liquid Chromatography (more info) from the Analytical Sciences Digital Librarycollection.
- Chromatography Forum (mer info) : En offentlig diskussionsgrupp på nätet där du kan lägga upp frågor, nyheter eller meddelanden av intresse för kromatografer överallt.
Relaterade länkar
- För mer information om andra typer av kromatografi, se National Sciences Digital Library Collection.
- För mer information om tillämpningar av jonkromatografi, klicka här.
- För distributörer av jonkromatografi, besök metrohm- eller Dionex-webbplatserna.