Теоретическая часть. Закономерности удерживания ионов в ионной хроматографии

Закономерности удерживания ионов в ионной хроматографии. Ионная хроматография – аналитический вариант высокоэффективной ионообменной хроматографии на ионитах с низкой полной обменной емкостью. Благодаря низкой обменной ёмкости используемых ионитов становится возможным разделение ионов при использовании подвижной водной фазы с относительно низкими концентрациями элюирующих ионов (на уровне нескольких мМ). Параметры удерживание ионов в ионной хроматографии зависят от величины их заряда и радиуса. С увеличением заряда и радиуса ионов происходит увеличение удерживание. При уменьшении размера на ионе происходит увеличение плотности электрического заряда и, как, следствие, увеличивается энергия взаимодействия иона с молекулами воды, что приводит к уменьшению коэффициента распределения иона между фазой ионита и жидкой фазой. Различий в размерах ионов веществ с близкими свойствами, таких как лантаноиды и актиноиды, как правило, не достаточно для их ионообменного разделения, и в этом случае прибегают к реакции комплексо-образования в растворе. Ионы, образующие более прочные комплексы с противоположно заряженными частицами, удерживаются слабее, поскольку при этом происходит уменьшение или даже обращение знака заряда образующихся частиц. Таким образом, порядок выхода (увеличение параметров удерживания) наиболее распространенных неорганических ионов в ионной хроматографии будет следующим: F^-<Cl^-<NO₂^-<Вr^-<NO₃^-<HPO₄^2-<SO₄^2-.

Двухколоночный вариант ионной хроматографии. Универсальным высокочувствительным детектором в ионной хроматографии является детектор по электропроводности (ДЭП) – кондуктометр. Сигнал ДЭП по отношению к определяемым ионам будет тем больше, чем меньше фоновая электропроводность чистого элюента. Поскольку электропроводность воды, угольной кислоты и других слабых кислот и оснований достаточно мала, детектирование на их фоне позволяет на 1-2 порядка снизить пределы детектирования по сравнению с растворами сильных электролитов. Этот принцип детектирования реализуется в двухколоночном варианте ионной хроматографии. В этом варианте зоны разделяемых ионов в потоке элюента поступают во вторую, так называемую подавительную колонку большой емкости, где происходит обмен катионов или анионов сильного электролита, соответственно на ионы водорода или ионы гидроксила. В частности, при использовании бикарбонатно-карбонатного элюента, используемого для разделения анионов, в подавительной колонке, заполненной катионитом с большой обменной емкостью, происходит обмен ионов натрия, переходящих в фазу ионита, на ионы водорода, поступающие в раствор. В результате детектирование проирсходит на фоне слабой угольной кислоты, имеющий многократно более низкую элеткропроводность, чем исходный бикарбонатно-карбонатный элюент.

которой элюирующий ион обменивается на ион водорода в случае определения с малой обменной емкостью не велика лводность отношению к тому или иному аналиту определяется разностью электропроводности чистого элюента и бинарной смеси этого аналита с элюента