Докторант
  1. Неорганическая химия  1.1. Координационная химия  1.1.1. Теория поля лигандов  1.1.2. Теория кристаллического поля  1.1.3. Теория молекулярных орбиталей для координационных соединений  1.1.4. Устойчивость координационных соединений  1.1.5. Электронные спектры координационных соединений  1.1.6. Изомерия в координационных соединениях  1.1.7. Кинетика и механизм координационных реакций  1.2. Органометаллическая химия  1.2.1. Металлокарбонилы  1.2.2. Металлические алкилы и арилы  1.2.3. Карбены Фишера и Шрока  1.2.4. Оксидативное присоединение и восстановительное элиминирование  1.2.5. Металлические гидриды  1.2.6. Катализ с помощью металлоорганических соединений  1.2.7. Металлоцены и сэндвич-комплексы  1.2.8. Активация CH  1.3. Химия твердых тел  1.3.1. Кристаллические структуры и решетки  1.3.2. Теория зон и электрические свойства  1.3.3. Дефекты в кристалле  1.3.4. Синтез твердых материалов  1.3.5. Магнитные и оптические свойства твердых тел  1.3.6. Сверхпроводимость  1.3.7. Ионика твердого состояния  1.4. Био-неорганическая химия  1.4.1. Металлопротеины и ферменты  1.4.2. Транспорт и хранение ионов металлов  1.4.3. Роль металлов в медицине  1.4.4. Катализ, вдохновленный биологией  1.4.5. Взаимодействия металлов с ДНК  1.4.6. Metal Complexes in Medical Science  1.5. Лантаноиды и актиноиды  1.5.1. Электронная конфигурация и степени окисления в лантаноидах и актиноидах  1.5.2. Спектральные и магнитные свойства в лантанидах и актиноидах  1.5.3. Разделение и извлечение лантаноидов и актинойдов  1.5.4. Координационная химия элементов f-блока  1.6. Химия главной группы  1.6.1. Химия соединений бора  1.6.2. Химия соединений кремния и германия  1.6.3. Химия соединений фосфора и серы  1.6.4. Органосиликатная химия  1.6.5. Химия инертных газов
  2. Органическая химия  2.1. Механизм реакции  2.1.1. Реакции нуклеофильного замещения  2.1.2. Электрофильные реакции присоединения и замещения  2.1.3. Реакции элиминирования  2.1.4. Реакции перегруппировки  2.1.5. Радикальные реакции  2.1.6. Перициклические реакции  2.1.7. Фотохимические реакции  2.2. Стереохимия  2.2.1. Хиральность и оптическая активность  2.2.2. Структурный анализ  2.2.3. Стереоэлектронные эффекты  2.2.4. Асимметричный синтез  2.2.5. Динамическая стереохимия  2.3. Органометаллическая химия в органическом синтезе  2.3.1. Органолитиевые и органомагниевые реагенты  2.3.2. Реакции сопряжения, катализируемые переходными металлами  2.3.3. Реакции, катализируемые палладием  2.3.4. Олефиновый метатезис  2.3.5. Катализ золота и серебра  2.4. Химия природных продуктов  2.4.1. Алкалоиды и терпеноида  2.4.2. Стероиды и флавоноиды  2.4.3. Полный синтез природных соединений  2.4.4. Биосинтез природных продуктов  2.5. Супрамолекулярная химия  2.5.1. Химия "хозяин-гость"  2.5.2. Самосборка и молекулярное распознавание  2.5.3. Супрамолекулярный катализа  2.5.4. Молекулярные машины
  3. Физическая химия  3.1. Термодинамика  3.1.1. Законы термодинамики  3.1.2. Химический потенциал и равновесие  3.1.3. Статистическая термодинамика  3.1.4. Неравновесная термодинамика  3.2. Квантовая химия  3.2.1. Уравнение Шрёдингера и его применения  3.2.2. Теория молекулярных орбиталей  3.2.3. Теория функционала плотности  3.2.4. Методы пост-Хартри–Фока  3.3. Химическая кинетика  3.3.1. Теория скорости реакции  3.3.2. Механизм и законы скорости  3.3.3. Катализ и кинетика ферментов  3.3.4. Динамика реакций  3.4. Спектроскопия и молекулярная структура  3.4.1. Инфракрасная спектроскопия  3.4.2. УФ-видимая спектроскопия  3.4.3. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса  3.4.4. Масс-спектрометрия  3.4.5. Раманская спектроскопия  3.5. Поверхностная и коллоидная химия  3.5.1. Адсорбция и катализм  3.5.2. ПАВ и мицеллы  3.5.3. Коллоидная стабильность  3.5.4. Наноматериалы и интерфейсы
  4. Аналитическая химия  4.1. Хроматография  4.1.1. Газовая хроматография  4.1.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография  4.1.3. Thin Layer Chromatography  4.1.4. Ионная хроматография  4.2. Электроаналитические методы  4.2.1. Вольтамметрия и Полярография  4.2.2. Кондуктометрия и потенциометрия  4.2.3. Кулонометрия  4.3. Спектроскопические методы  4.3.1. Атомно-абсорбционная спектроскопия  4.3.2. Флуоресцентная спектроскопия  4.3.3. Рентгеновская дифракция  4.3.4. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса  4.4. Хемометрика  4.4.1. Обработка данных и статистические методы  4.4.2. Мультдисциплинарный анализ  4.4.3. Машинное обучение в аналитической химии
  5. Теоретическая и вычислительная химия  5.1. Молекулярное динамическое моделирование  5.2. Методы квантовой химии  5.3. Компьютерное проектирование лекарств  5.4. Машинное обучение в химии  5.5. Аб иницио молекулярная динамика
  6. Биофизика и медицинская химия  6.1. Открытие и разработка лекарств  6.2. Кинетика ферментов и ингибирование  6.3. Подход к химической биологии  6.4. Взаимодействия белок-лиганд  6.5. Биоортогональная химия
  7. Химия материалов  7.1. Химия полимеров  7.1.1. Механизм полимеризации  7.1.2. Функциональные полимеры  7.1.3. Биоразлагаемые полимеры  7.1.4. Проводящие и полупроводниковые полимеры  7.2. Нанохимия  7.2.1. Наночастицы и наноструктуры  7.2.2. Наноматериалы на основе углерода  7.2.3. Квантовые точки  7.3. Энергетическая и экологическая химия  7.3.1. Battery and Fuel Cell Chemistry  7.3.2. Зеленая химия и устойчивые материалы  7.3.3. Фотокатализ

Докторант → Аналитическая химия → Хроматография ↓


Ионная хроматография


Ионная хроматография, также известная как IC, это мощная аналитическая техника, используемая в основном для разделения и количественного определения ионов, присутствующих в растворе. Это форма жидкостной хроматографии, которая использует различия в сродстве к ионообмену для достижения разделения.

Принцип ионной хроматографии

Основной принцип ионной хроматографии заключается в разделении ионных видов при помощи ионообменных смол. Эти смолы обычно изготавливаются из органических полимеров, содержащих присоединенные функциональные группы, способные к обратимому ковалентному связыванию с ионами.

Например, катионообменная смола содержит отрицательно заряженные функциональные группы, такие как сульфонатные группы (R-SO 3 -), которые взаимодействуют с положительно заряженными катионами. В отличие от них, анионообменная смола содержит положительно заряженные группы, такие как четвертичные аммониевые группы (R-NH 3 +), которые взаимодействуют с анионами.

Химические взаимодействия в ионной хроматографии

Рассмотрим упрощенное представление процесса обмена для катионообменных смол:

R-SO 3 ^- Na + (смола) + K + (раствор) ⇌ R-SO 3 ^- K + (смола) + Na + (раствор)

В данном случае смола будет предпочитать связывание калиевых ионов (K +) из раствора и оставлять натриевые ионы (Na +) в растворе.

Компоненты ионной хроматографии

Подвижная фаза

Подвижная фаза в ионной хроматографии обычно представляет собой жидкость, которая течет через колонку, перенося с собой образец. Эта фаза отвечает за транспортировку ионов через систему и может быть водой или буферным раствором. Из-за чувствительности системы выбор буфера и его ионная сила важны для поддержания стабильной среды для разделения.

Неподвижная фаза

Неподвижная фаза — это ионообменная смола, содержащаяся в колонке. Выбор смолы определяется типом ионов, которые необходимо разделить. Как было упомянуто ранее, катионообменные смолы содержат отрицательные группы и используются для разделения положительных ионов, тогда как анионообменные смолы используются для отрицательных ионов.

Детекторы

После разделения ионов в колонке они детектируются для предоставления количественных данных. Общие методы детектирования в ионной хроматографии включают кондуктометрическое детектирование, УФ/Видимое детектирование и иногда более специализированные методы, такие как масс-спектрометрия, в зависимости от области применения.

Типы ионной хроматографии

1. Подавленная ионная хроматография

В подавленной ионной хроматографии чувствительность детектирования увеличивается за счет уменьшения ионного фонового шума подвижной фазы. Это достигается с помощью устройства подавления, которое снижает проводимость элюента, при этом не влияя на сигнал анализируемого вещества.

2. Неподавленная ионная хроматография

Неподавленная ионная хроматография проще в плане оснащения, поскольку не включает этап подавления. Однако она может быть менее чувствительной к некоторым ионам из-за высокого уровня фоновой проводимости.

Применение ионной хроматографии

Ионная хроматография широко используется в различных областях, включая экологический анализ, фармацевтику, тестирование пищевых продуктов и напитков.

Экологический анализ

IC активно используется для обнаружения и измерения концентрации ионов в экологических образцах. Например, он может обнаруживать уровни нитратов и фосфатов в водоемах, которые являются важными индикаторами загрязнения.

NO 3 - + водный образец ⇌ NO 3 - (связанный на смоле)

Лекарства

В фармацевтической промышленности IC можно использовать для определения чистоты препаратов путем анализа их ионных компонентов. Он может анализировать противо-ионы и возможные примеси, обеспечивая качество фармацевтической продукции.

Пищевая и напитковая промышленность

Эта техника используется для оценки концентрации добавок и питательных веществ в пищевых продуктах. Примером этого может быть определение регуляторов кислотности, таких как фосфат и цитрат в безалкогольных напитках.

Преимущества ионной хроматографии

Ионная хроматография — это надежная и универсальная техника, предлагающая множество преимуществ:

  • Высокая чувствительность: Эта техника может обнаруживать ионы при очень низких концентрациях.
  • Универсальность: Способна анализировать как катионы, так и анионы.
  • Количественный метод: Обеспечивает точное и надежное количественное определение ионов.
  • Недеструктивный метод: Образцы часто могут быть восстановлены после анализа.
  • Автоматизация: IC-системы могут быть легко автоматизированы для анализа большими объемами.

Ограничения ионной хроматографии

Несмотря на свои преимущества, ионная хроматография также имеет ограничения:

  • Сложная настройка: Тщательный выбор смол и подвижных фаз необходим для оптимальной работы.
  • Стоимость: Первоначальная установка и затраты на обслуживание могут быть высокими.
  • Специфичность: Может потребоваться предварительная обработка для устранения помех от других ионов.

Перспективы

Будущее ионной хроматографии выглядит многообещающим, поскольку исследования продолжают сосредотачиваться на повышении чувствительности, сокращении времени анализа и увеличении автоматизации процессов. Кроме того, развитие новых детекторов и колонн продолжает расширять применение IC в различных научных областях.

В заключение, ионная хроматография является важным инструментом в аналитической химии, предоставляющим значимые данные о ионном составе различных образцов. По мере дальнейших достижений ожидается рост ее эффективности и диапазона применений, что позволит удовлетворить более сложные аналитические запросы.


Докторант → 4.1.4


U
username
0%
завершено в Докторант

← Предыдущий (4.1.3)
Thin Layer Chromatography
Следующий (4.2) →
Электроаналитические методы

Комментарии 



Ионная хроматография

https://www.chemistryelite.com/phd/4.1.4?ceal=ru