¿Se utiliza ampliamente la cromatografía iónica? ¿Qué detectores se utilizan habitualmente en cromatografía iónica?
Las columnas de intercambio catiónico se utilizan para separar muestras catiónicas y las columnas de intercambio aniónico se utilizan para separar muestras aniónicas. Después de que la solución tampón se bombea a la columna como eluyente, todos los iones intercambiables en la columna finalmente son reemplazados por sus cationes o aniones y el detector los convierte en una señal constante, la línea de base. Luego se inyecta una pequeña cantidad de muestra y la columna de resina acepta los iones de la muestra y los intercambia con una cantidad igual de eluyente. Si la concentración de todos los iones en la muestra es mayor que la concentración del eluyente, entonces la concentración total de iones en la parte superior de la columna aumenta, creando un pulso que da un pico positivo a medida que avanza a lo largo de la columna más allá del detector de conductividad. De lo contrario, obtendrás picos negativos. Después de la inyección, los iones eluyentes se bombean continuamente a la columna y compiten con los iones de la muestra en la parte intercambiable de la resina, lo que hace que los iones de la muestra se muevan a lo largo de la columna. Debido a las diferentes afinidades de los iones de la muestra por la resina de intercambio, diferentes iones de la muestra se mueven a lo largo de la columna a diferentes velocidades, completando finalmente la separación.
Generalmente, durante las separaciones por cromatografía de intercambio iónico, la conductividad de fondo del eluyente es relativamente alta. La tecnología moderna de cromatografía iónica utiliza algunas tecnologías nuevas para reducir el fondo de elución de la cromatografía iónica y aumentar la conductividad de la muestra a medir, mejorando así de manera efectiva la sensibilidad analítica.
La cromatografía iónica se divide principalmente en dos categorías: cromatografía iónica suprimida y cromatografía iónica no suprimida.
a) El CI de supresión, también conocido como CI de doble columna (SCIC), fue propuesto por primera vez por H.Small et al. , posteriormente patentado y producido por la American Dionex Company. El principio es el siguiente: dado que el eluato separado por intercambio iónico es casi un electrolito fuerte, su conductividad es generalmente dos órdenes de magnitud mayor que la de los iones a medir, lo que enmascarará completamente la señal de los iones a medir. Para mejorar la sensibilidad de detección, el eluyente se puede convertir en componentes de baja conductividad conectando una columna de supresión en serie después de la columna de separación. El método específico consiste en utilizar sales de ácidos débiles como eluyentes (como OH-, carbonato y borato, etc.) y convertirlas en los ácidos débiles correspondientes (como H2O, ácido carbónico, ácido bórico, etc.) y pasarlos a través del supresor para reducir la tasa de elución. Conductividad de fondo deshidratada. Además, los iones de muestra también se pueden convertir en los ácidos o bases correspondientes para aumentar su conductividad.
La columna de supresión inicial se rellena con resina de intercambio iónico, que tiene carga opuesta al relleno de la columna de separación. Al analizar aniones, la columna debe llenarse con resina de ácido fuerte (H+) de la serie estireno; al analizar cationes, utilice resina de base fuerte (OH-) de la serie estireno para el llenado de la columna. La columna de supresión debe regenerarse periódicamente. El desarrollo de la tecnología de supresión ha pasado por el proceso de relleno de resina, micromembrana, membrana plana y supresor de autorregeneración electroquímica, lo que hace que la supresión por cromatografía iónica sea más conveniente y eficaz.
Para los cationes, la columna de separación está llena con un empaque de intercambio catiónico y la unidad de supresión es un intercambiador de aniones de hidroxilo. Un eluyente típico es el H+, que se convierte en H2O después de pasar por la unidad de supresión. Aunque la cromatografía de iones suprimidos es costosa y compleja de utilizar, tiene una alta sensibilidad. A medida que algunas patentes expiren gradualmente, la mayoría de los cromatógrafos iónicos adoptarán esta tecnología.
La cromatografía iónica suprimida suprime la conductividad de fondo del eluyente, por lo que este tipo de cromatografía iónica tiene una sensibilidad relativamente alta y un límite de detección relativamente bajo, y puede medir aniones y cationes en ng/ml o incluso ng /L nivel. Para las separaciones de aniones, el eluyente suele ser una solución diluida de una sal de ácido débil, como por ejemplo hidróxido, carbonato o borato. También se pueden utilizar iones zwitterianos. La separación de cationes generalmente utiliza ácidos o compuestos que contienen anilina, y la conductividad de fondo suele ser de 1 a 20 μs.
B. Los circuitos integrados sin supresión, también llamados circuitos integrados de una sola columna (SCIC), fueron propuestos por el profesor J.S. Es un método de cromatografía líquida que utiliza detectores electroquímicos como el de conductividad para determinar directamente aniones y cationes sin necesidad de un supresor. Se caracteriza por el uso de una columna de separación con una capacidad de intercambio suficientemente baja y un eluyente muy diluido.
Al realizar el análisis de aniones, la capacidad de intercambio de la resina es de 0,005 ~ 0,10 meq/g, y el eluyente típico es 1,0×10-4 ~ 4,0×10-4mol/L de ácido benzoico, ácido hidroxibenzoico o ácido ftálico Sal o sal de potasio , es suficiente. La conductancia equivalente de la mayoría de los aniones de la muestra es mayor que la de los aniones del eluyente, por lo que se pueden medir incluso concentraciones de muestra tan bajas como mg/L.