Рекомендации по работе с разделительными колонками в ионной хроматографии (ИХ) – Часть 1
12 мая 2022 г.
Статья
Поделиться статьей
Разделительную колонку для ионной хроматографии (ИХ) часто называют «сердцем» ионного хроматографа. Все потому, что колонка отвечает за отделение интересующих аналитов друг от друга, а также от ионов матрицы образца, которые мешают проведению анализа. Уникальные возможности разделения колонок позволяют определять несколько аналитов за один цикл. В этой серии статей мы расскажем как обеспечить эффективную работу вашей колонки и максимально увеличить срок её службы.
Ниже можно перейти сразу к темам в статье:
Стандартные условия работы
Для начала следует обратить внимание на стандартные рабочие условия, такие как состав элюента (подвижной фазы), скорость потока элюента, температуру термостата колонки и метод детектирования. Стандартные условия специфичны для каждого типа колонки и методик, для которых они предназначены. Каждая колонка Metrohm, поставляется с сертификатом анализа (CoA), который регистрируется при стандартных условиях эксплуатации.
В следующей таблице вы можете найти рабочие условия для трех различных ИХ колонок Metrohm.
| Колонка | Metrosep C 6 – 150/4.0 | Metrosep A Supp 17 – 150/4.0 | Metrosep Carb 2 – 150/4.0 |
Состав элюента |
1.7 ммоль/л азотной кислоты 1.7 ммоль/л дипиколиновой кислоты |
5.0 ммоль/л карбонат натрия 0.2 ммоль/л бикарбоната натрия |
100 ммоль/л гидроксида натрия 10 ммоль/л ацетат натрия |
| Скорость потока | 0.9 мл/мин | 0.6 мл/мин | 0.5 мл/мин |
| Температура в термостате | 30 °C | 25 °C | 30 °C |
| Детектирование | Без подавления | Кондуктометрическое с подавлением фоновой электропроводности | Амперометрическое детектирование |
| Аналиты | Литий, натрий, аммоний, калий, кальций, магний | Фторид, хлорид, нитрит, бромид, нитрат, сульфат, фосфат | Инозитол, арабитол, сорбит, глюкоза, ксилоза, фруктоза, лактоза, сахароза |
Кондиционирование
Важную роль в продлении срока службы колонки играют стандартные параметры при запуске. Высокая механическая и термическая нагрузка снижают срок службы колонки. Мы рекомендуем медленно увеличивать скорость потока элюента и избегать перепадов температуры и давления. Дополнительную информацию о рекомендуемых условиях кондиционирования можно найти в соответствующих брошюрах.
Допустимые диапазоны
Химические и физические свойства ионообменников могут меняться в зависимости от особенностей неподвижной фазы, которая необходима для достижения различной селективности и обеспечения широкого спектра применений. Поэтому различные типы колонок рекомендуются применять в рабочих диапазонах, которые установил производитель в процессе исследований. Всю информацию вы можете найти в буклете о соответствующей колонке. Только так вы получите оптимальные результаты и гарантии длительного срока службы колонки.
Химический состав ионообменника определяет пределы рабочей температуры, рН элюента и органических модификаторов, которые могут присутствовать в элюенте. Эти значения установлены для всем размеров колонок (например, Metrosep C 6). Превышение ограничений может негативно сказаться на производительности колонки, в худшем случае, приведет к необратимому повреждению. Допустимые скорости потока и максимальное давление напрямую связаны с размерами колонок, поэтому ограничения устанавливаются для каждой колонки в отдельности (например, Metrosep C 6 – 100/4.0 и Metrosep C 6 – 250/2.0).
Вы ищете конкретную ИХ колонку IC своего исследования? Поищите в нашей коллекции!
Брошюра
В дополнение к сертификату CoA информация из наших брошюр также будет вам полезна. Для каждого типа ИХ колонки Metrohm вы можете дополнительно ознакомиться с инструкциями по кондиционированию, регенерации, рабочим ограничениям и др.
Ниже вы можете скачать пример брошюры с информацией на нескольких языках (немецкий, английский, французский и английский).
Хранение
В зависимости от условий эксплуатации и свойств материала ионообменника для различных колонок рекомендуются разные условия хранения. Эти условия (температура хранения и элюент для хранения) описаны в инструкции к соответствующей колонке и должны строго соблюдаться.
Обратите внимание, что длительное хранение новой колонки, а также активная смена режима между хранением и использованием гораздо труднее переносится колонкой, чем ежедневная эксплуатация 24 часа в сутки 7 дней в неделю! Поэтому мы не рекомендуем долго хранить колонку без использования.
Чтобы защитить колонку от загрязнения и продлить срок ее службы, крайне важно использовать предколонку. Предколонку следует менять через регулярные промежутки времени. Главное практическое правило — за весь срок службы ИХ колонки будет использовано около четырех предколонок.
Предколонки доступны в двух вариантах: «на колонке» (Metrosep A Supp 17 Guard/4.0, слева) и в виде отдельного устройства, которое капилляром соединяется с ИХ колонкой (Metrosep A Supp 17 S-Guard/4.0, справа). Для колонок с микроотверстиями рекомендуется использовать соответствующие предколонки с микроотверстиями (например, Metrosep A Supp 10 Guard/2.0).
По умолчанию нужно использовать предколонку из того же материала, что и сама колонка. Тем не менее, в особых методиках комбинирование различных ионообменных материалов может помочь оптимизировать разделение. Один из таких примеров относится к сульфату и сульфиту, как показано ниже.
Демпфер (поглотитель) пульсаций
Все ионные хроматографы Metrohm оснащены демпфером пульсаций за исключением базовой линейки Eco IC. Для них настоятельно рекомендуется добавить демпфер в качестве опции. Мы уже говорили, что разделительные колонки не любят постоянных механических воздействий, особенно колонки на основе поливинилового спирта или полиметакрилатных неподвижных фаз. Поэтому демпфер пульсаций является полезным дополнением для защиты колонки от колебаний давления в системе и увеличения срока службы колонки в целом.
Узнайте больше о всей линейках приборов и аксессуаров для ионной хроматографии Metrohm.
Качество химических веществ
В ионной хроматографии соотношение между объемом пробы и объемом элюента, протекающего через колонку, очень маленькое, обычно в диапазоне 1:1000. Поэтому качество химических реагентов при приготовлении элюента играет далеко не последнюю роль. По возможности используйте химические вещества, маркированные «для ионной хроматографии/for IC», поскольку они тестируются на наличие примесей (например, металлов), которые могут повредить хроматографическую колонку.
Для разбавления компонентов элюента в ионной хроматографии используют сверхчистую воду. Она должна иметь удельное сопротивление более 18 MΩ · cm и не содержать частиц. Сверхчистая вода фильтруется через фильтр 0,45 мкм и обрабатывается УФ. Именно такой оптимальный уровень качества воды (тип I) гарантируют современные производители сверхчистой воды для лабораторного использования.
Пробоподготовка
Вместе с опциями инлайн пробоподготовки Metrohm Inline Sample Preparation (MISP) компания Metrohm предлагает большое количество методов подготовки пробы, полезных как для колонки, так и для удобства самих лаборантов. Вместо того, чтобы закачивать в колонку весь образец, эти методы снижают влияние матрицы образца, избегая возможного повреждения колонки.
Самым популярным методом MISP заслуженно является инлайн ультрафильтрация Inline Ultrafiltration (показана справа). Ультрафильтрация эффективно и полностью автоматически удаляет частицы из образца еще до попадания в колонку. Вы избегаете загрязнения колонки без каких-либо усилий со стороны оператора.
Ниже можно почитать про методы инлайн пробоподготовки Metrohm Inline Sample Preparation (MISP)!
Возможности iColumn
На всех колонках Metrosep от Metrohm установлен умный чип с полезной информацией о различных условиях работы колонки (например, кондиционирование, стандартные условия работы, рабочие диапазоны и т. д.), а также данные, которые отслеживают начало работы, количество инжекций, количество рабочих часов и максимальные значения давления и скорости потока. Для мониторинга нужно прикрепить чип на колонке к считывателю, как показано на рисунке.
Срок годности колонки
Сколько инжекций можно выполнить на моей колонке? К сожалению, дать точный ответ просто невозможно. Срок службы колонки напрямую зависит от самого образца и условий элюирования. Разнообразие методик и образцов, которые охватывает одна ИХ колонка, не дают предсказать срок её службы для каждой конкретной задачи и типа образца.
Во время исследований производитель испытывает колонку на долговечность с предколонкой в стандартных условиях и с использованием соответствующих стандартов. В подобных условиях колонка должна выдерживать не менее 2000 инжекций.
