MONOGRAFIA Praktyczna chromatografia jonowa

4.2.2 Doświadczenie 2 – Pojemność kolumn rozdzielających
Ucięte piki, piki w kształcie zęba rekina, zmienione czasy retencji dla tych samych jonów, piki z rozmytym
„ogonem” lub „czołem” – wszystkie one mogą mieć wspólną przyczynę: przekroczenie pojemności
kolumny.
Każda kolumna ma skończoną liczbę miejsc dla wymiany jonowej. Przed wprowadzeniem próbki są one
całkowicie zajęte przez jony eluentu. Kiedy próbka zostanie wprowadzona rozpoczyna się wymiana
jonowa. Jony eluentu są wymienione na jony próbki, a jony próbki na jony eluentu. Ponieważ jony różnią
się swoimi stałymi wiązania, więc są one wymywane z kolumny z różnymi szybkościami. Oczekiwanym
wynikiem jest rozdział mieszaniny substancji i powstający chromatogram.
Proces ten zachodzi doskonale tylko wtedy, gdy ilość miejsc do związania w kolumnie jest znacznie
większa od liczby miejsc do związania wymaganych przez próbkę. Na przykład kolumna o pojemności 1
miligramorównoważnika (1mwal) może przyłączyć maksymalnie 1 mmol jonów jednowartościowych.
Drugim czynnikiem, który ma negatywny wpływ na rozdział jest fakt, że w zasadzie każdy jon może działać
jako jon eluentu. Jeśli kolumna jest przeładowana to wiele jonów eluentu jest zamienionych przez jony
próbki. Prowadzi to do nieobliczalnych zmian w równowadze kolumny i rozdział staje się gorszy.
Pojemność kolumny można określić zajmując ją całkowicie jonami chlorkowymi. Po przemyciu kolumny
wodą dejonizowaną jony chlorkowe są wymywane przez eluent węglanowy, a następnie oznaczane
ilościowo metodą chromatografii jonowej lub miareczkowania argentometrycznego.
W kolejnym doświadczeniu zwiększa się stężenie chlorków, aż kolumna zostanie przeładowana. Pewne
skutki związane z przeładowaniem kolumny są opisane poniżej:
� czasy retencji kolejnych jonów stają się krótsze,
� pik dominującego jonu jest obcięty,
� pik dominującego jonu ma „ogon”,
� liczba półek teoretycznych (TP) staje się mniejsza,
� stosunek powierzchni piku do wysokości staje się gorszy (przy stałej powierzchni maleje wysokość
piku),
� słabsza staje się symetria piku.
Symetria piku staje się gorsza również wtedy, gdy zablokowane są spieki kolumny, zwiększyły się martwe
objętości lub w wyniku procesów absorpcji na materiale kolumny.
Cel doświadczenia
• Wyjaśnienie następujących parametrów chromatograficznych: czasu retencji, rozdzielczości,
powierzchni, liczby półek, symetrii i stosunku powierzchni do wysokości.
• Wpływ dominującego głównego składnika na składniki o wiele niższym stężeniu: zmiany wyżej
wymienionych parametrów.
Praktyczna Chromatografia Jonowa 55