Ионная хроматография (ИХ) является высокоэффективным вариантом ионообменной

которой разделяемые ионы определяются в проточном, как правило, кондуктометрическом детекторе.
Метод

основан на элюентном ионообменном разделении катионов или анионов в разделяющей колонке, подавлении фонового сигнала элюента в подавляющей колонке и детектировании ионов после разделения

Качественный анализ в ИХ осуществляется по времени удерживания ионов, количественный – по площади или высоте хроматографических пиков.
Специфическое строение ионита и высокое (до 10 МПа) давление в системе обеспечивают высокую эффективность разделения ионов.

Качественный и количественный анализ
3. Блок-схема хроматографа. Одноколоночная схема. Двухколоночная схема
4.

Разделение катионов и анионов
5. Элюенты в ИХ
6. Детекторы в ИХ
7. Примеры практического применения

вопросы. Методы разделения. Под ред. Ю.А. Золотова. – М.: Высш.

шк., 2004. – С.316. 2. О.М. Лисенко, Б.Й. Набиванец. Вступ до хромаграфічного аналізу. Навчальний посібник. – К.: Корвін-прес, 2005. – 187 с. 3. Ионная хроматография и ее применение в анализе вод. О.А. Шпигун, Ю.А. Золотов. – М.: МГУ, 1990.

или анионов в разделяющей колонке (заполнена ионообменником низкой емкости);
●

подавление фонового сигнала элюента в подавляющей (компенсационной) колонке, (заполнена ионообменником с высокой емкостью);
● кондуктометрическое детектирование ионов после разделения (двухколоночный вариант).
Вторая колонка с ионитом высокой емкости обеспечивает резкое снижение фоновой электропроводности вследствие его химической модификации.
F- < OH- < Cl- < Br- < NO3- < I- < SCN- < ClO4-

органических ионов. А также одновременного определения катионов и анионов • низкий

предел обнаружения • высокая эксперессность определения • малый объем анализируемой пробы (0,1 – 0,5 мл) • широкий диапазон определяемых концентраций (от 0,01 до 100 мкг/мл) • простота подготовки пробы к анализу • возможность использования различных детекторов и их комбинаций • линейная зависимость кондуктометрического сигнала от концентрации ионов

подавляющая (компенсационная )

подавляющей колонке на анионообменнике в ОН- форме происходит обмен анионов

элюента и анионов разделяемых солей на ОН-группы анионообменника

Элюент преобразуется в воду, а разделяемые ионы кондуктометрически детектируются в виде гидроксидов (сильные электролиты).

разделении анионов в качестве элюентов используют:
● карбонат натрия
● гидрокарбонат натрия
●

гидроксид натрия

каждом случае ионы натрия обмениваются с протонами смолы подавляющей колонки.

Элюирующий анион превращается в слабый электролит с низкой электропроводностью
или .

Вторая реакция – конверсия анионных групп в единую высокопроводящую форму:

др.
Системы капиллярного мембранного подавления фоновой электропроводности.
Принцип действия таких систем

аналогичен подавительным колонкам.
Отличие: источником иона для подавления является не смола, а раствор данного иона, находящийся во внешнем пространстве устройства. Внешнее пространство отделено от жидкостного тракта, по которому протекает элюент, полупроницаемой ионоселективной мембраной (представляющей собой модифицированные ионообменными группами фторопласты.

Капиллярная система подавления
Раствор во внешнем пространстве может меняться периодически (1 раз в 2 – 3 недели) или непрерывно с использованием дополнительного насоса.

др

и аминами: 1 - натрий; 2 - аммоний; 3 –

монометиламин; 4 - диметиламин; 5 – триметиламин.

Хроматограмма водной вытяжки почвы

AG18, AS18 4 mm
Элюент: 22–40 mM KOH от7–8 мин
Элюент источник: ICS-2000

с CR-ATC
Температура: 30 °C
Ск. потока: 1.0 мл/мин
Вкол: 25 µL
Детектирование: ASRS® ULTRA, 4 mm, режим рециркулирования, 100 mA


Пики: 1. Фторид 0.14 1.26 1 мг/л 2. Хлорид 28.8 58.4 30 3. Нитрит-N — 2.38 2 4. Карбонат — — — 5. Бромид 0.03 2.0 2 6. Сульфат 99.5 179.3 80 7. Нитрат-N 0.89 5.88 5 8. Фосфат-P — 9.24 10

A

B

Добавка

от7–8 мин
Элюент источник: ICS-2000 с CR-ATC
Температура: 30 °C
Ск. потока: 1.0 мл/мин
Вкол: 25 µL
Детектирование: ASRS® ULTRA,

4 mm, режим рециркулирования, 100 mA
Пики: 1. Фторид 0.53 мг/л (ppm) 2. Хлорид 68.5 3. Карбонат — 4. Бромид 0.1 5. Сульфат 210 6. Фосфат 22.1

30 21. Арсенат 30 22. Тиоцианат 30 23. Перхлорат 30
Колонка: IonPac® AG19, AS19, 4 x 250 mm
Элюент

: Potassium hydroxide: 10 mM от0 to 10 мин, 10–58 mM от10 to 40 мин 
Элюент EGC II KOH картридж источник: с CR-ATC
Ск. потока: 1.0 мл/мин

Температура: 30 °C
Подавитель: ASRS® ULTRA II, 4 mm, AutoSuppression® режим
рециркуляции, 300 mA 
Вкол: 25 µL

от 0 до 10 мин, 10–45 mM от 10 до

25 мин
Элюент источник: ICS-2000 EG с CR-ATC
Температура: 30 °C Ск. потока: 1.0 мл/мин
Вкол: 250 µL
Детектирование: Кондуктометрия с подавлением, ASRS® ULTRA II, 4 mm, AutoSuppression® режим рециркуляции
Подготовка: 1:1 разбавление
A B
Пики: 1. Фторид 0.09 мг/л (ppm)
2. Ацетат —
3. Формиат —
4. Хлорит — 0.020 5. Бромат 0.008 0.018 6. Хлорид 75.5
7. Хлорат 0.027 0.053 8. Бромид 0.190 0.400 9. Нитрат 12.5 10. Карбонат — 11. Сульфат 86.5

0.750

µS

Мин.

0

10

20

30

5

15

25

0.750

µS

–0.050

–0.050

(B) С добавкой

1

2

8

10, 11

9

6

5

(A) Без добавки

1

6

7

8

10, 11

9

2

3

5

3

4

7

10 мин, 10–45 mM от 10 до 25 мин
Элюент источник:

ICS-2000 EG с CR-ATC
Температура: 30 °C Ск. потока: 1.0 мл/мин
Вкол: 250 µL
Детектирование: Кондуктометрия с подавлением, ASRS® ULTRA II, 4 mm, AutoSuppression® режим рециркуляции, 130 mA
A B
Пики: 1. Фторид 0.001 мг/л (ppm)
2. Ацетат — 3. Формиат —
4. Хлорит — 0.020
5. Бромат — 0.005 6. Хлорид 3.9 7. Хлорат 0.002 0.023 8. Бромид 0.001 0.020 9. Нитрат 0.020
10.Карбонат — 11.Сульфат 10.9
12.Оксалат —

EPA Метод 300.1 (B): Анализ бутылированной воды #5

(A) Без добавки

–0.050

0.750

7

8

µS

(B) С добавкой

–0.050

0.750

µS

0

5

10

15

20

25

30

4

5

7

8

Мин.

1

2

3

6

9

10

11

12

1

2

3

6

9

10

12

11

mL/min
Temperature: 40 C
Inj. Volume: 25 L
Образец: Сточная вода, разбавлена 1:200
Детектор: Suppressed

conductivity, CSRSâ-ULTRA 4-mm, AutoSuppressionâ recycle mode


Пики: 1. Натрий 26,345 мг/л 2. Аммоний 5.6
3. Калий 45.3
4. Магний 11.3
5. Кальций 5.5

16268

0

10

20

мин

0.25

0.55

mS

2

3

4

5

1

Acid
0
5
10
15
20
25
0.10
1.00
1
3
4
S
2
5
6
* EPA proposed for drinking water and wastewater compliance monitoring
16171-01
Column: IonPac®

CS16, CS16-5 µm, (5 x 250 mm)
Flow Rate: 1.0 mL/min
Eluent Source: EGC ll MSA cartridge
Temperature: 40 °C
Inj. Volume: 25 µL
Detection: Suppressed conductivity, CSRS® ULTRA, 4 mm, AutoSuppression® recycle mode
Calculated Пики: 1. Литий 0.002 мг/л (ppm)
2. Натрий 19.7
3. Аммоний 0.07
4. Калий 0.99
5. Магний 7.2
6. Кальций 18.5

mM MSA gradient at 25 min;
step change to 4

mM MSA at 25.1 min; isocratic to 27 min; step change to 6.5 mM MSA at 27.1 min; isocratic to 37 min; step change back to 0.5 mM MSA at 37.1 min
Equilibration time is 2 min
Eluent Source: EG40 with CR-CTC
Flow Rate: 0.35 mL/min
Sample Volume: 25 µL
Temperature: 30 °C
Suppressor: Cation Atlas® Electrolytic Suppressor
in AutoSuppression® recycle mode, 8 mA

Peaks: 1. Литий 25 µg/L (ppb)
2. Натрий 100
3. Аммоний 125
4. Гидразин 1000
5. Этаноламин 250
6. Катий 250
7. 2-(2-аминэтокси) этанол 1000
8. 5-амино-1-пентанол 500
9. Морфолин 1000
10. 2-диэтиламино этанол 1000
11. Циклогексиламин 1000
12. Магний 125
13. Кальций 250

Градиентное разделение аминных добавок в воды тепловых и атомных станций на IonPac® CS17

18575

mL/min
Detection: Suppressed conductivity
(B) Томатный сок
Peaks: 1. Неорганика
2. Малоат
3. Цитрат
4. Малат
5. Формиат
6. Неизв.
(A) Стандарт
Peaks: 1. Оксалат
2. Тартрат
3. Цитрат
4. Малат
5. Гликолат
6.

Формиат
7. Лактат
8. HIBA
9. Ацетат
10. Сукцинат
11. Фумарат
12. Пропионат
13 Глутарат

Органические кислоты в томатном соке

0

5

10

15

20

12

0

мин

µS

(B)

2

5

6

4

3

1

Malonate
13 Tartrate
14. Sulfate
15. Oxalate
16. Phosphate
17. Citrate
18. Isocitrate
19. cis-Aconitate
20. trans-Aconitate
11
5
µS
0
2
3
4
5
6
7
8
9
12
13
10
15
14
16
17
20
18
B. Виноград. сок
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Minutes
4
7
15
17
1
3
2
5
6
8
19
16
9
10
14
11
18
20
5
0
A. Апельсиновый сок
0
2
4
6
8
10
12
14
16
µS
Column: IonPac® AS11
Eluents: Sodium hydroxide/methanol gradient
Flow Rate: 2.0

mL/min
Detection: Suppressed conductivity

gradient
Inj. Volume: 25 µL of 10 g/L solution
Detector: Pulsed amperometry,
Au

electrode; postcolumn
addition of 0.3 M NaOH

Пики: 1. Манитол 21 mg/L
2. Арабиноза 140
3. Галактоза 76
4. Глюкоза 44
5. Ксилоза 26
6. Манноза 51
7. Фруктоза 93
Sample
Preparation: Phenolics removed with OnGuard® P cartridge

мин

mM MSA изократика до 3.5 мин;
3–6 mM MSA градиент

до 12 мин; изократика до 15 мин; градиент до 40 mM MSA при 20 мин, изократика до 24мин; шаг назад к 3 mM MSA при 24.1 мин
время уравновешивания 2 мин
Скорость потока: 0.40 mL/min
Температура: 40 °C
Подавитель: CSRS® ULTRA, 2 mm,
AutoSuppression® recycle mode, 100 mA
Пики: 1. Литий 10 µg/L (ppb)
2. Натрий 40
3. Аммоний 50
4. Калий 100
5. Магний 50
6. Кальций 100
7. Путрецин 1000
8. Кадаверин 600
9. Гистамин 600
10. Спермидин 200
11. Спермин 400

missing: Tryptophan
2
6
7
8
10
14
17
15
19
1
3
5
4
9
11
12
16
13
18
20
21
22

1.2 mL/min
Inj. Volume: 50 mL
Detection: Absorbance, 530 nm with PAR in MetPac

Postcolumn Reagent Diluent
Пики: 1. Fe (III) 1.3 mg/L
2. Cu 1.3
3. Nil 2.6
4. Zn 1.3
5. Co 1.3
6. Cd 6.0 7. Mn 2.6 8. Fe (II) 1.3

0

2

4

6

8

10

12

14

мин

1

2

3

4

5

6

7

8