Практика выбора сорбента

Число сорбентов для ионной хроматографии невелико, что в значительной степени связано со сложностями их синтеза. В связи с этим оп­тимизация условий ионохроматографического определения за счет изменения свойств неподвижной фазы весьма затруднена. Однако можно сформулировать некоторые рекомендации по выбору сорбента, основан­ные на опыте ионной и высокоэффективной жидкостной хрома­тографии.

Сорбенты для ионной хроматографии полученные модифицированием кремнезема устойчивы лишь при рН 2—7, поэтому их применяют в одноколоночном варианте с нейтральными элюентами и для хроматографического разделения органических анионов или катионов. Сорбенты на полимерной основе устойчивы при рН 1—13, поэтому их можно использовать как в одноколоночном, так и в двухколоночном варианте.

Большое значение имеет матрица сорбента при определении гидрофобных сильно-удерживаемых ионов. Для их определения следует использовать сорбенты с менее гидрофобными матрица­ми. Известно, что при определении сильно удерживаемых катионов щелочноземельных металлов, а также неорганических анионов (I^- , S₂O₃^2- , SCN^- , С1О₄^-) и хлоридных комплексов платиновых металлов лучше использовать сор­бенты на основе кремнезема или полиметакрилата. На этих сор­бентах ионы удерживаются слабее, чем на стирол-дивинилбензольных. Это объясняется различной гидрофобностью матрицы, которая возрастает в ряду: кремнезем <полиметакрилат< <стирол-дивинилбензол. Поэтому для определения гидрофобных ионов надо выбирать менее гидрофобные матрицы. Наоборот, селективность сорбента к более поляризуемым, сильнее удерживаемым анионам (NO₃^-,BF₄^-,CIO₃^-,I^-) возрастает с увеличением длины радикала алкильных аммониевых групп.

Согласно теории высокоэффективной хроматографии, чем меньше размер частиц и выше однородность фрак­ции сорбента, тем выше эффективность. Добиться од­нородности фракции при очень малом размере частиц (~5 мкм) достаточно сложно. Кроме того, при заполнении такой фракцией разделяющих колонок длиной от 50 до 250 мм и диаметром 3—5 мм для обеспечения нужной скорости подачи элюента необхо­димо высокое давление, а это требует специальной кон­струкции прибора. Поэтому оптимальный размер частиц сор­бентов для ионной хроматографии от 10 до 20 мкм с дисперсией по фракции не более ±20%. Использование таких сорбентов по­зволяет добиться высокой эффективности разделения при отно­сительно невысоком давлении.

Элюенты двухколоночная ионная хроматография

Элюенты, используемые в двухколоночной ионной хромато­графии, должны отвечать двум основным требованиям. Во-первых, они должны быстро и селективно разделять определяемые ионы в разделяющей колонке. Во-вторых, после прохождения подавляющей системы элюент должен превращаться в соедине­ние, электропроводность которого максимально отличается от электропроводности определяемого иона. Как правило, элюент подбирают такой, чтобы время удерживания последнего опре­деляемого иона на хроматограмме не превышало 20-25 мин. Выбор элюента зависит от числа и характера определяемых ио­нов. Концентрация элюентов для двухколоночной ионной хро­матографии обычно колеблется от 1 до 10 мМ. Низкая концент­рация элюента связана, во-первых, с низкой емкостью разделяю­щих ионообменников, поэтому для селективного разделения не­обходимы элюенты низкой концентрации, а, во-вторых, с вре­менем работы подавляющей системы: чем меньше концентрация элюента, тем больше время работы подавляющей системы между регенерациями.