Ионная хроматография

Содержание

Слайд 2

I. Введение

Неорганические ионы (анионов и катионов)
Органические ионы
Углеводы
Гликопротеины и др.

Аналиты (определяемые вещества)

I. Введение Неорганические ионы (анионов и катионов) Органические ионы Углеводы Гликопротеины и др. Аналиты (определяемые вещества)

Слайд 3

Экологический контроль (природные и сточные воды, метеорологический контоль, контроль промышленных выбросов и

Экологический контроль (природные и сточные воды, метеорологический контоль, контроль промышленных выбросов и
т.д.)
Водоподготовка (питьевая вода)
Энергетика (технологические среды)
Пищевая промышленность
Сельское хозяйство
Фармацевтика
Производство полупроводников
Нефтепераработка и т.д.

Отрасли

I. Введение

Слайд 4

Особенности метода

В основе - стехиометрический ионный обмен
Сорбенты (неподвижная фаза) – ионообменнкики разной

Особенности метода В основе - стехиометрический ионный обмен Сорбенты (неподвижная фаза) –
силы невысокой ёмкости
Элюенты – растворы электролитов – солей, кислот и оснований
Режим подачи растворителей - изократический

I. Введение

Слайд 5

Возможность определять количественно сразу несколько компонентов
Экспрессность
Высокая чувствительность (до 10-9 г/мл без концентрирования)
Возможность

Возможность определять количественно сразу несколько компонентов Экспрессность Высокая чувствительность (до 10-9 г/мл
частичной или полной автоматизации
Часто, отсутствие пробоподготовки

Особенности метода (плюсы)

I. Введение

Слайд 6

Сложность синтеза ионообменных сорбентов
Эффективность разделения хуже, чем в стандартной обращенофазной ВЭЖХ
Сильно коррозионная

Сложность синтеза ионообменных сорбентов Эффективность разделения хуже, чем в стандартной обращенофазной ВЭЖХ
среда
Чувствительность ионообменников к органическим загрязнениям

Особенности метода (минусы)

I. Введение

Слайд 7

I. ИХ система

P

Inj

C

D

R

P – насос - для подачи подвижной фазы (элюента) через

I. ИХ система P Inj C D R P – насос -
колонку)
I – инжектор - для введения пробы в колонку без остановки потока
S – проба
C – разделительная колонка
D – детектор - устройство для получения аналитического сигнала, пропорционального концентрации определяемого компонента
R – регистратор - для преобразования аналитического сигнала в форму, необходимую для автоматического управления и расчета концентрации искомого аналита
W - слив

W

S

Слайд 8

I. Введение

I. Введение

Слайд 9

I. Процесс разделения на колонке

Из инжектора

Детектор

Слив

Проба

Колонка

I. Процесс разделения на колонке Из инжектора Детектор Слив Проба Колонка

Слайд 10

I. Введение

Основные характеристики «типичного» ИХ метода

I. Введение Основные характеристики «типичного» ИХ метода

Слайд 11

I.1. Ионный обмен

Матрица

Активные группы
зафиксированные ионы

I.1. Ионный обмен Матрица Активные группы зафиксированные ионы

Слайд 12

I.1. Схема ионного обмена

Na+

OH-

Na+

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

Na+

Анионообменник

I.1. Схема ионного обмена Na+ OH- Na+ OH- OH- OH- OH- OH-

Слайд 13

I.1. Схема ионного обмена

An-

H2O

OH-

H2O

H2O

K+

An-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

K+

Анионообменник

I.1. Схема ионного обмена An- H2O OH- H2O H2O K+ An- OH-

Слайд 14

I.1. Схема ионного обмена

Na+

OH-

Na+

Разделение анионов

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

Na+

An-

An-

Na+

Анионообменник

I.1. Схема ионного обмена Na+ OH- Na+ Разделение анионов OH- OH- OH-

Слайд 15

Кристаллографические радиусы

Гидратированные ионы
(в таком виде сусществуют в водных растворах)

+

I.1. Схема ионного обмена

Кристаллографические радиусы Гидратированные ионы (в таком виде сусществуют в водных растворах) + I.1. Схема ионного обмена

Слайд 16

Сорбционный ряд катионов:

Ba+2 > Pb+2 > Ca+2 > Cu+2 > Mg+2 >

Сорбционный ряд катионов: Ba+2 > Pb+2 > Ca+2 > Cu+2 > Mg+2
Cs+ > Rb+ > K+ > NH4+ > Na+ > H+

Сорбционный ряд анионов:

цитрат > SO4-2 > HPO42- > ClO3- > NO3- > Br- > NO2- > Cl- > HCO3-> CH3COO- > OH- > F-

Порядок элюирования

Порядок элюирования

I.1. Схема ионного обмена

Слайд 17

2. Ионообменные сорбенты

Матрица

Активные группы
зафиксированные ионы

2. Ионообменные сорбенты Матрица Активные группы зафиксированные ионы

Слайд 18

I.2. Ионообменные сорбенты

Сорбент должен иметь низкую ионообменную ёмкость (ограниченное количество активных центров):
Катиониты

I.2. Ионообменные сорбенты Сорбент должен иметь низкую ионообменную ёмкость (ограниченное количество активных
: 4 – 4,5 ммоль экв./г
Аниониты: 3,5-4 ммоль экв./г
Диаметр зерен сорбента не должен превышать 20 мкм, чтобы добиться необходимого разрешен
Зерна сорбента должны обладать высокой механической прочностью и устойчивостью к давлению
Сорбент должен обладать высокой химической устойчивостью по отношению к подвижной фазе (элюенту)

1.2 Требования к сорбентам

Слайд 19

I.2. Ионообменные сорбенты. Матрицы

стирол

дивинилбензол

Сополимер стирола и дивинилбензола

Силикагель

Поливиниловый спирт

Полигидроксиметакрилат

I.2. Ионообменные сорбенты. Матрицы стирол дивинилбензол Сополимер стирола и дивинилбензола Силикагель Поливиниловый спирт Полигидроксиметакрилат

Слайд 20

I.2. Ионообменные сорбенты . Активные группы

Сульфо-группа
Сильный

Карбоксильная-группа
Слабый

Вторичные или третичные
амино-группы
Слабый

Катионообменники

Анионообменники

Четвертичнная
амино-группы
Сильный

Четвертичнная
амино-группы
Сильный

I.2. Ионообменные сорбенты . Активные группы Сульфо-группа Сильный Карбоксильная-группа Слабый Вторичные или

Слайд 21

I.3. Подвижные фазы

Особенности подвижных фаз

Практически всегда – водные растворы электролитов – солей,

I.3. Подвижные фазы Особенности подвижных фаз Практически всегда – водные растворы электролитов
кислот и оснований
Низкие концентрации (чтобы уменьшить фоновый сигнал)
Элюирующая сила меняется с изменением состава и коцентраций
Сильное влияние рН
Элюирующий ион

Слайд 22

Для анионного анализа

Наиболее распространенными элюентами в ионной хроматографии анионов являются разбавленные растворы

Для анионного анализа Наиболее распространенными элюентами в ионной хроматографии анионов являются разбавленные

солей слабых кислот. Эти элюенты используют для определения анионов сильных кислот, рК которых ниже 5.

I.3. Подвижные фазы

Слайд 23

Для катионного анализа

Наиболее распространенными элюентами в ионной хроматографии анионов являются разбавленные растворы

Для катионного анализа Наиболее распространенными элюентами в ионной хроматографии анионов являются разбавленные

солей слабых кислот. Эти элюенты используют для определения анионов сильных кислот

I.3. Подвижные фазы

Слайд 24

2.1 Разделение в колонке и детектирование

Из инжектора

Детектор

Слив

Проба

Колонка

Аналит (то, что мы ищем в пробах,

2.1 Разделение в колонке и детектирование Из инжектора Детектор Слив Проба Колонка
например: анионы или катионы)

Загрязняющие примеси

Неудерживаемые компоненты, в т.ч. растворитель пробы. Например: вода в ИХ

Слайд 25

2.1 Разделение в колонке и детектирование

2.1 Разделение в колонке и детектирование

Слайд 26

2.1 Защитные предколонки

2.1 Защитные предколонки

Слайд 27

2.1 Защитные предколонки

Из инжектора

Детектор

Слив

Проба

Колонка

Аналит (то, что мы ищем в пробах, например: анионы или

2.1 Защитные предколонки Из инжектора Детектор Слив Проба Колонка Аналит (то, что
катионы)

Загрязняющие примеси

Неудерживаемые компоненты, в т.ч. растворитель пробы. Например: вода в ИХ

Защитная предколонка

Слайд 28

Спасибо за внимание!

Спасибо за внимание!