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Ionenchromatographie
Die Ionenchromatographie (IC) ist eine spezielle Technik der Ionenaustauschchromatographie, mit der insbesondere anorganische Ionen und organische Säuren analysiert werden. Die Kapazität des Ionenaustauscherharzes ist dabei im Vergleich zur Ionenaustauschchromatographie um ein Vielfaches geringer. Typische Anwendungen sind z.B. die Analyse von Anionen oder Kationen in Trinkwasser oder die Analyse von organischen Säuren in Getränken.
Technische Daten
Wie wähle ich die richtige Ionenchromatographie Säule aus?
Für alle Säulen in der Ionenchromatographie ist die Kapazität ein wichtiges Kriterium bei der Wahl der Säule. Die Kapazität gibt die Anzahl der funktionellen Gruppe pro Einheit an (Gewicht oder Säule). Je größer die Kapazität ist, umso stärker hält die Phase Ionen bzw. Analyten zurück. Eine höhere Kapazität hat aber auch eine höhere Ionenkonzentration in der mobilen Phase zu Folge, damit die Analyten wieder eluieren. Dies kann nachteilig für einige Detektionsmethoden sein. Eine geringe Kapazität führt zu einer geringen Beladbarkeit, daher sollte ein Kompromiss zwischen Beladbarkeit und Detektion getroffen werden.
Meist wird die Säulenwahl durch die Analyten festgelegt. Je nachdem, ob Kationen oder Anionen analysiert werden sollen, fällt die Wahl dementsprechend auf Anionen oder Kationensäulen. Die Art der Anwendung schränkt auch wiederum die Auswahl der Säule ein, da bestimmte Säulen für bestimmte Applikationen verwendet werden (die Hersteller haben meist eine große Datenbank mit Applikationen). Die Wahl der Säule wiederum legt auch den Eluenten und die Suppression fest.
- Auswahl der passenden Säule am besten über die Applikation
Wann sollte Suppression zum Einsatz kommen und was bewirkt diese?
Für die Elution von Ionen werden leitfähige Puffer eingesetzt. Da der Detektor meist ein Leitfähigkeitsdetektor (Conductivity Detector) ist, erzeugen die leitfähigen Salze in der mobilen Phase ebenfalls Signale. Dies führt zu einem hohen Rauschen der Basislinie und die Sensitivität der Methode nimmt stark ab. Zwar kann die Ionenchromatographie auch ohne Suppression eingesetzt werden aber dafür sind hohe Konzentrationen der Analyten notwendig.
Ein Suppressor tauscht die Ionen der mobilen Phase aus, um die Leitfähigkeit der mobilen Phase zu senken und gleichzeitig die Leitfähigkeit der Analyten zu erhöhen. Der Einsatz von Suppressoren erhöht die Sensitivität der Analyse sehr deutlich. Dadurch sind geringere Nachweisgrenzen realisierbar. Da für Anionen und Kationen-Anwendungen unterschiedliche Gegenionen ausgetauscht werden müssen, sind die Suppressoren folglich unterschiedlich für die Anionen- bzw. Kationenanalyse.
Anionenchromatographie Suppression
In der Anionenchromatographie kommen entweder Carbonat oder Hydroxid Eluenten zum Einsatz. Der Suppressor tauscht die Gegenkationen gegen Protonen aus.
Bei einem Carbonat Eluenten (NaHCO3 und Na2CO3) entsteht dabei die schwach dissoziierte Kohlensäure, die eine deutlich geringere Leitfähigkeit aufweist. Die Anionen die untersucht werden sollen werden gleichzeitig in Ihre Säuren überführt und weisen so eine deutlich höhere Leitfähigkeit auf.
Bei einem Hydroxid Eluenten (NaOH oder KOH) entsteht dadurch das Austauschen der Kationen durch Protonen Wasser. Wodurch die Leitfähigkeit der mobilen Phase gesenkt wird. Die Analyten werden wiederum in die Säuren überführt, wodurch die Leitfähigkeit erhöht wird.
Kationenchromatography Suppression
In der Kationenanalyse kommt Salpetersäure (HNO3) mit Rubidium (in Spuren) als mobile Phase zum Einsatz. Die Gegenanionen werden durch Hydrogencarbonat ausgetauscht. Durch den Austausch von Nitrit gegen Hydrogencarbonat entsteht die schwach dissoziierte Kohlensäure, wodurch die Leitfähigkeit der mobilen Phase abnimmt. Die Analyten haben weiterhin eine hohe Leitfähigkeit, da das Nitrit-Gegenion durch ein Hydrogencarbonat-Gegenion ausgetauscht wird. Rubidium wird lediglich zum stabilisieren der Basislinie in Spuren hinzugegeben.
Hersteller Shodex
Shodex bietet IC Säulen für Methoden mit Suppressor als auch ohne Suppressor an. Eine Spezialsäule für Übergangsmetallionen ist ebenfalls erhältlich.
| Name | Functional Group | Base Material | Particle Size | Column Size | P/N |
| For anion non-suppressor method |
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| IC NI-424 | Quat. ammonium | Polyhydroxymethacrylate | 5 µm | 4.6x100 mm | F6995243 |
| IC NI-G | Quat. ammonium | Polyhydroxymethacrylate | 5 µm | 4.6x10 mm | F6709616 |
| IC I-524A | Quat. ammonium | Polyhydroxymethacrylate | 12 µm | 4.6x100 mm | F6995240 |
| IC IA-G | Quat. ammonium | Polyhydroxymethacrylate | 12 µm | 4.6x10 mm | F6700400 |
| For anion suppressor method (Sodium carbonate eluent) [Standard columns] |
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| IC SI-90 4E | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 9 µm | 4.0x250 mm | F6995244 |
| IC SI-90G | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 9 µm | 4.6x10 mm | F6709620 |
| IC SI-50 4E | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 5 µm | 4.0x250 mm | F6995245 |
| IC SI-50G | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 5 µm | 4.6x10 mm | F6709625 |
| [For oxyhalides suppressor method] |
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| IC SI-52 4E | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 5 µm | 4.0x250 mm | F6995260 |
| IC SI-92G | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 5 µm | 4.6x10 mm | F6709626 |
| [For rapid analysis] |
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| IC SI-35 4D | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 3.5 µm | 4.0x150 mm | F6995290 |
| IC SI-95G | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 9 µm | 4.6x10 mm | F6709627 |
| IC SI-35 2B | Quat. ammonium | Polyvinylalcohol | 3.5 µm | 2.0x50 mm | F6995291 |
| For anion suppressor method (Potassium hydroxide eluent) |
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| IC SI-36 4D | Quat. ammonium |
| 3.5 µm | 4.0x150 mm | F6999361 |
| For Cations |
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| IC YS-50 | Carboxyl | Polyvinylalcohol | 5 µm | 4.6x125 mm | F7122000 |
| IC YS-G | Carboxyl | Polyvinylalcohol | 5 µm | 4.6x10 mm | F6700530 |
| IC YK-421 | Carboxyl | Silica | 5 µm | 4.6x125 mm | F7120012 |
| IC YK-G | Carboxyl | Silica | 5 µm | 4.6x10 mm | F6709608 |
| IC Y-521 | Sulfo | PS/DVB[1] | 12 µm | 4.6x150 mm | F6995210 |
| IC Y-G | Sulfo | PS/DVB[1] | 12 µm | 4.6x10 mm | F6700230 |
| For transition metal ions |
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| IC T-521 | Sulfo | PS/DVB[1] | 12 µm | 4.6x150 mm | F6995250 |
| IC T-G | Sulfo | PS/DVB[1] | 12 µm | 4.6x10 mm | F6700412 |
[1] Styrol-Divinylbenzol-Copolymer
Hersteller Concise Separations
Concise Separations bietet verschiedene Polymer-basierte Säulen für die IC in herausragender Qualität an. Finden Sie in nebenstehender Übersicht Ihre passende Säule für Ihre Analyten.
| Name | Size | Features | P/N |
| For anion suppressor method - simple carbonate eluent |
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| ICSep AN1 | 4.6x250 mm | Application: F−, Cl−, NO2−, Br−, NO3−, HPO42−, SO42− Low molecular weight organic acids in medium to high ionic strength matrices Cr(III), Cr(VI) as CrO3−, CrO42− Nice selectivity of the main 7 anion for drinking water | ANX-99-8511 |
| ICSep AN1 HS | 4.6x50 mm | Used like the AN1 but 80% faster For simple assays | ANX-99-3518 |
| ICSep AN1 SS | 4.6x100 mm | Replacement for AllSep IC column Different selectivity than normal AN1 | ANX-99-5518S |
| ICSep AN1 FA | 4.6x100 mm | Same selectivity as AN1, just shorter column | ANX-99-5511 |
| ICSep AN1 SC | 4.6x250 mm | Solvent compatible AN1 Application: F−, Cl−, NO2−, Br−, NO3−, HPO42−, SO42− Low molecular weight organic acids in medium to high ionic strength matrices Selecitivity is not identical to AN1 Easy to clean | ANX-99-8514 |
| ICSep AN2 | 4.6x250 mm | Higher capacity AN1 Low molecular weight organic acids Solvent compatible With stronger eluent Sulfate elutes ~12min Easy to clean | ANX-99-8515 |
| ICSep AN2 FA | 4.6x150 mm | Same as AN2 but faster analytics For simple assays Solvent compatible Easy to clean | ANX-99-8505 |
| ICSep AN2 HC | 4.6x200 mm | Very high capacity anion exchange column Used for R&D and oxyhalides, perchlorate Solvent compatibe Easy to clean | ANX-99-8518 |
| ICSep AN SDA | 4.6x50 mm | Stable anion analysis even with 1000´s injections of pure cola Caramel additive does not affect separation | ANX-99-4650 |
| ICSep AN300 | 5.5x150 mm | Designed for US EPA drinking water method 300.a Application: F−, Cl−, NO2−, Br−, NO3−, HPO42−, SO42− Sulfate in ~8 min | ANX-99-7620 |
| ICSep AN300H | 5.5x150 mm | Same as AN300 but with higher capacity | ANX-99-7613 |
| ICSep AN300B | 4.6x250 mm | Designed for US EPA drinking water method 300.b Application: F−, Cl−, NO2−, Br−, NO3−, HPO42−, SO42−, ClO2−, ClO3−, BrO3− Sulfate elutes ~ 30 min Unique selecitivity Great for high anion separation with high Cl or NO3 present Solvent compatible | ANX-99-8516 |
| ICSep AN300B HS | 4.6x50 mm | Same as AN300B but 80% faster For simple assays and is solvent compatible | ANX-99-3566 |
| For Cations |
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| ICSep CN3 | 4.6x40 mm | Very high capacity material Is very good for Divalent cations Solvent compatible | CTX-99-3540 |
Hersteller Avnator Hichrom
Hichrom ist Hersteller der Alltech IC-Säulen, die sich mittlerweile über Jahrzehnte hinweg in vielen Laboren weltweit bewährt haben.
| Name | Functional Group | Base Material | Particle Size | Column Size | P/N |
| Allsep™ Anion | Quat. Amine | Polymethacrylate | 7 µm | 4.6x50 mm (SS) 4.6x50 mm (PEEK) 4.6x100 mm (SS) 4.6x100 mm (PEEK) 4.6x150 mm (SS) 4.6x150 mm (PEEK) | HI-5127307 HI-51213 HI-5127303 HI-5177470 HI-5127304 HI-5127305 |
Hersteller ThermoScientific™ - Dionex™
ThermoScientific™ - Dionex™ ist Spezialist und führender Anbieter im Bereich der Ionenchromatographie von Geräten, Säulen bis hin zu Zubehör. Die IonPac Produktlinie wird ständig erweitert, sodass mittlerweile so gut wie für jede IC-Anwendung eine passende IonPac Säule erhältlich ist.
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