ZASTOSOWANIA CHROMATOGRAFII JONOWEJ W ANALIZE ŚLADOWEJ NIEORGANICZNYCH JONÓW PROBLEMY I WYZWANIA. Rajmund Michalski, IPIŚ PAN Zabrze



Podobne dokumenty
Analiza próbek stałych techniką chromatografii jonowej - czy to możliwe?

Nowoczesne metody analizy pierwiastków

MATERIAŁY DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH - CHROMATOGRAFIA JONOWA

O czym użytkownik chromatografu jonowego powinien zawsze pamiętać (cz. I)

Spis treści. Wstęp... 9

WALIDACJA METODY OZNACZANIA WYBRANYCH ANIONÓW I KATIONÓW W WODZIE I ŚCIEKACH ZA POMOCĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ

Oznaczanie jonów organicznych i nieorganicznych w cukrze. Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności. mgr inż. Aneta Antczak

Wybrane zastosowania chromatografii jonowej w badaniach jakości produktów spożywczych

1. Wstęp do chromatografii jonowej

Chromatografia jonowymienna i jonowa - LITERATURA

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 6-1 w PWN. Warszawa, cop.

Problemy i wyzwania w analityce specjacyjnej z wykorzystaniem technik łączonych. Magdalena Jabłońska-Czapla

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 5, 4 dodr. Warszawa, 2015.

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1267

O czym użytkownik chromatografu jonowego powinien zawsze pamiętać

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 396

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 893

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 950

ANEKS 2 Zalecane metody analiz chemicznych wody, pobieranie, przechowywanie i utrwalanie próbek

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1188

Spis treści CZĘŚĆ I. PROCES ANALITYCZNY 15. Wykaz skrótów i symboli używanych w książce... 11

Jednostki. AT 4 2,0-80 mg/kg s,m O 2 PBW-24 Metoda manometryczna (OxiTop) 0,013-3,86 0,010-3,00 PBM-01. mg/l NH 4 mg/l N-NH 4. mg/l NO 3 mg/l N-NO 3

L.p. Wykaz czynności Woda lub ścieki Gleby, odpady, osady, materiał roślinny wk. Powietrzeimisja. Powietrzeemisja

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1044

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1267

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1188

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1448

GraŜyna Chwatko Zakład Chemii Środowiska

Wykaz czynności Woda lub ścieki Gleby, odpady, osady, materiał roślinny wk. Powietrzeimisja. Powietrzeemisja

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1448

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 832 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa, ul. Szczotkarska 42

PL B1. INSTYTUT NAWOZÓW SZTUCZNYCH, Puławy, PL BUP 21/10. ANDRZEJ ŁODYGA, Puławy, PL EWA STRAWA, Puławy, PL

HPLC? HPLC cz.1. Analiza chromatograficzna. Klasyfikacja metod chromatograficznych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1448

OZNACZENIE JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE w HPLC

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1655

L.p. Powietrzeemisja. Powietrzeimisja. ścieki

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1448

PP7: Wymiana jonowa i chromatografia jonowymienna oznaczanie kationów i anionów

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1044

Współczynniki kalkulacyjne, ceny poboru próbek i wykonania badań. 6,0 458,82 zł. 2,0 152,94 zł. 2,5 191,18 zł. 2,0 152,94 zł

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1448

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 814

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1293

Współczynniki kalkulacyjne, ceny poboru próbek i wykonania badań Wykaz czynności Woda lub ścieki Gleby, odpady, Powietrze- imisja Powietrze- emisja

ZASTOSOWANIE CHROMATOGRAFII JONOWEJ W ANALIZIE WODY WPŁYW ZMIAN STĘŻENIA FAZY RUCHOMEJ NA RETENCJĘ PIKÓW CHROMATOGRAFICZNYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1188

Wstępne przygotowanie próbek o skomplikowanej matrycy do badań metodą chromatografii jonowej

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1293

Chromatografia jonowa (materiały do ćwiczeń)

KALKULACJA CENY OFERTY Część I - Odczynniki do analiz rutynowych Jednostka miary. op. = 1l 4. op. = 250g 1. op. = 100g 1

Cz. 5. Podstawy instrumentalizacji chromatografii. aparatura chromatograficzna w skali analitycznej i modelowej - -- w części przypomnienie -

WALIDACJA METODY ANALITYCZNEJ DO OZNACZANIA AZOTANÓW (V) I (III) W ŻYWNOŚCI TECHNIKĄ WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII JONOWEJ

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 814

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 769

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 646

OBLICZANIE WYNIKÓW ANALIZ I

ZASTOSOWANIE CHROMATOGRAFII JONOWEJ WSPOMAGANEJ EKSTRAKCJĄ DO FAZY STAŁEJ DO OZNACZANIA FLUORKÓW W WODACH O PODWYŻSZONEJ MINERALIZACJI

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1099

Kontrola produktu leczniczego. Piotr Podsadni

Analiza wód, ścieków, ekstraktów glebowych i roślinnych

ĆWICZENIA LABORATORYJNE WYKRYWANIE WYBRANYCH ANIONÓW I KATIONÓW.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 161

ZAKRES: AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1214

Wykaz badań prowadzonych przez Laboratorium Badania Wody

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 396

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 085

PORÓWNANIE FAZ STACJONARNYCH STOSOWANYCH W HPLC

Ślesin, 29 maja 2019 XXV Sympozjum Analityka od podstaw

Pytania z Chromatografii Cieczowej

Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej

2-Metyloazirydyna. metoda oznaczania UWAGI WSTĘPNE

XV Wojewódzki Konkurs z Chemii

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 325

WODA i ŚCIEKI Szczegóły dotyczące rodzaju naczyń do poboru, objętości próbek, sposobu utrwalenia i czasu przechowywania

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

a) Sole kwasu chlorowodorowego (solnego) to... b) Sole kwasu siarkowego (VI) to... c) Sole kwasu azotowego (V) to... d) Sole kwasu węglowego to...

2-Cyjanoakrylan metylu metoda oznaczania

Wykaz badań prowadzonych przez laboratorium - woda

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 832

1. Regulamin bezpieczeństwa i higieny pracy Pierwsza pomoc w nagłych wypadkach Literatura... 12

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1158

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1651

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

KWASY I WODOROTLENKI. 1. Poprawne nazwy kwasów H 2 S, H 2 SO 4, HNO 3, to:

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 118

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1245

Główne zagadnienia: - mol, stechiometria reakcji, pisanie równań reakcji w sposób jonowy - stężenia, przygotowywanie roztworów - ph - reakcje redoks

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1245

Spis treści. Wstęp. Twardość wody

Instrukcja do ćwiczenia WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH ANIONÓW.

Techniki immunochemiczne. opierają się na specyficznych oddziaływaniach między antygenami a przeciwciałami

Materiał obowiązujący do ćwiczeń z analizy instrumentalnej II rok OAM

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 415

Transkrypt:

ZASTOSOWANIA CHROMATOGRAFII JONOWEJ W ANALIZE ŚLADOWEJ NIEORGANICZNYCH JONÓW PROBLEMY I WYZWANIA Rajmund Michalski, IPIŚ PAN Zabrze

WIKIPEDIA ANALIZA ŚLADOWA Analiza polegająca na wykrywaniu i oznaczaniu śladowych ilości (mniejszych niż 10-2 %) składników próbki odpowiednio czułymi metodami nstrumentalnymi.

Możliwości i potrzeby w zakresie analizy śladowej 14 12 10 Możliwości Potrzeby - logc (%) 8 6 4 2 0 1940 1950 1960 1970 1985 Na podstawie: Hulanicki A., Współczesna chemia analityczna, PWN, Warszawa, 2001

CHROMATOGRAFIA GAZOWA CIECZOWA NADKRYTYCZNA adsorbcyjna podziałowa adsorbcyjna JONOWA żelowa podziałowa adsorbcyjna podziałowa kolumnowa KOLUMNOWA cienkowarstwowa bibułowa kolumnowa na kolumnach pakowanych kapilarna planarna na kolumnach pakowanych kapilarna klasyczna WYSOKOSPRAWNA ciśnieniowa Rodzaje chromatografii i technik chromatograficznych

Oznaczanie kationów Oznaczanie anionów Eluent HCl Pompa eluentu Zawór wstrzykowy Zawór wstrzykowy Pompa eluentu Eluent NaHCO 3 Kolumna rozdzielająca Y + = Na +, NH 4 +, K + X - = F -, Cl -, NO 3 -, Br -, SO 4 2- - jonit-so 3 H + + Cl - jonit-n + HCO - 3 + Na + X - - jonit-so 3 Y + + H + Cl - jonit-n + X - + NaHCO 3 Kolumna rozdzielająca jonit-n + OH - + H + Cl - jonit-so 3 - H + + Na + HCO 3 - jonit-n + Cl - + H 2 O jonit-so 3 - Na + + H 2 CO 3 Kolumna tłumienia jonit-n + - OH - + Y + Cl - - jonit-so 3 H + + Na + X - jonit-n + Cl - + Y + OH - - jonit-so 3 Na + + H + X - Kolumna tłumienia Rejestracja danych Detektor konduktometryczny Detektor konduktometryczny Rejestracja danych

Wysokosprawna Chromatografia Jonowa (ang. High Performance Ion Chromatography, HPIC) CHROMATOGRAFIA JONOWA (ang. Ion Chromatography, IC) CHROMATOGRAFIA JONOWA Z TŁUMIENIEM PRZEWODNICTWA CHROMATOGRAFIA JONOWA BEZ TŁUMIENIA PRZEWODNICTWA Dual-Column Ion Chromatography, Suppressed Ion Chromatography Single-Column Ion Chromatography, Non-Supressed Ion Chromatography

W chromatografii jonowej wyróżnia się trzy główne sposoby rozdzielania: 1. Chromatografia Jonowa (ang. High Performance Ion Chromatography, HPIC) nazywana w skrócie Chromatografią Jonową (ang. Ion Chromatography, IC) w odmianie z, lub bez tłumienia przewodnictwa

2. Chromatografia Wykluczania Jonów (ang. High Performance Ion Exclusion Chromatography, HPIEC) 3. Chromatografia z Tworzeniem Par Jonowych (ang. Ion Pair Chromatography, IPC)

NAJWAŻNIEJSZE WYDARZENIA POPRZEDZAJĄCE POWSTANIE CHROMATOGRAFII JONOWEJ ORAZ ETAPY JEJ ROZWOJU Rok Wydarzenie Odkrycie przez M.Cwieta chromatografii jako metody 1903 rozdzielania substancji 1938-1945 Prace związane z projektem Manhattan Publikacja fundamentalnej pracy Smalla, Stevensa i 1975 Baumana dotyczącej oznaczania jonów metodą chromatografii jonowej z detekcją konduktometryczną Prezentacja pierwszego chromatografu jonowego podczas 1975 zjazdu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego. Powstanie IC jako nowej metody analitycznej Powstanie odmiany IC - chromatografii jonowej bez tłumienia 1980 przewodnictwa Wprowadzenie na rynek chromatografów jonowych, w 1981 których elementy mające styczność z eluentem wykonane były całkowicie bez użycia części metalowych

NAJWAŻNIEJSZE WYDARZENIA POPRZEDZAJĄCE POWSTANIE CHROMATOGRAFII JONOWEJ ORAZ ETAPY JEJ ROZWOJU Rok 1984 1984 1997 1992-2000 Od roku 2000 Wydarzenie Wprowadzenie pierwszych programów komputerowych do obsługi chromatografów jonowych oraz supresorów mikromembranowych Uznanie przez US EPA i ASTM chromatografii jonowej jako standardowej metody oznaczania jonów w wodach i ściekach Wprowadzenie automatycznego generatora eluentu. Realizacja idei Just Add Water Wprowadzanie przez ISO, jak i inne organizacje norm wykorzystujących chromatografię jonowa do oznaczania jonów w wodach i ściekach, oraz badania zanieczyszczeń powietrza Wprowadzanie nowych rodzajów supresorów, wypełnień, metod przygotowania próbek, miniaturyzacja przyrządów

ZALETY CHROMATOGRAFII JONOWEJ możliwość jednoczesnego oznaczania kilkunastu jonów krótki czas analizy wykrywalność na poziomie μg/l lub niższym niewielka ilość próbki potrzebna do analizy

ZALETY CHROMATOGRAFII JONOWEJ prosty sposób przygotowania próbki możliwość jednoczesnego oznaczania kationów i anionów, lub jonów organicznych i nieorganicznych wysoka selektywność oznaczanych substancji w próbkach o obciążonej matrycy

ZALETY CHROMATOGRAFII JONOWEJ możliwość oznaczania jonów tego samego pierwiastka na różnych stopniach utlenienia (analityka specjacyjna) stosowanie tanich, bezpiecznych w użyciu oraz przyjaznych dla środowiska odczynników

PORÓWNANIE METOD KLASYCZNYCH I CHROMATOGRAFII JONOWEJ METODY CHROMATOGRAFIA PARAMETR KLASYCZNE JONOWA F -, Cl -, NO - Jony 2, NO - 3, PO 3-2- 4, SO 4 Li +, Na +, K +, NH + 4, Ca 2+, Mg 2+ Koszt analizy jednego 15-80 zł 20 zł jonu Koszt analizy 12 x 40 zł = wszystkich ww. jonów 12 x 20 zł = 250 zł 500 zł w 1 próbce Koszt analizy 100 50 000 zł 25 000 zł próbek Zużycie odczynników Duże Małe Pracochłonność Duża Niska Średnia, Precyzja, dokładność Wysoka niska

Procentowe oszacowanie źródeł błędów podczas wykonywania analizy chemicznej Obróbka danych - 10% Pomiar i kalibracja - 30% Pobieranie i przygotowanie próbek - 60% Na podstawie: Hulanicki A. Współczesna chemia analityczna, PWN, Warszawa, 2001

Procentowe oszacowanie czasu potrzebnego na poszczególne operacje podczas wykonywania analizy chemicznej Obróbka danych; 27% Pomiar; 6% Na podstawie: Hulanicki A. Współczesna chemia analityczna, PWN, Warszawa, 2001 Pobieranie i przygotowanie próbek; 67%

KIEDY PRZYGOTOWANIE PRÓBEK DO ANALIZY METODĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ JEST KONIECZNE: Stężenie analitu jest zbyt niskie w stosunku do granic wykrywalności i oznaczalności metody, lub gdy stężenie to jest zbyt wysokie (konieczne jest odpowiednio wzbogacanie lub rozcieńczanie próbki)

Stężenia oznaczanych jonów różnią się znacznie (np. oznaczanie anionów i kationów w wodach morskich lub solankach) W próbce występują jony mogące przeszkadzać w oznaczaniu (np. poprzez nakładanie się pików)

W próbce występują substancje mogące w sposób istotny zmieniać charakterystykę kolumny (np. kwasy humusowe) Obecność cząstek stałych może powodować zapychanie się kolumny i jej mechaniczne uszkodzenie

Analiza dotyczy próbek stałych (próbki żywności, gleb, popiołów, próbki biologiczne) lub gazowych

CELE PRZYGOTOWANIA PRÓBKI DO ANALIZY METODĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ Przystosowanie ph próbki do ph eluentu i rodzaju kolumny analitycznej Izolacja i wstępne zatężanie jonów analitu

Usuwanie czynników przeszkadzających oraz substancji nierozpuszczalnych Ochrona kolumny analitycznej przed przeładowaniem i nieodwracalnym uszkodzeniem Konwersja jonów analitu w formę możliwą do rozdzielenia i oznaczania (derywatyzacja przed lub za kolumnowa)

NAJWAŻNIEJSZE METODY PRZYGOTOWANIA PRÓBEK STAŁYCH DO ANALIZY Z WYKORZYSTANIEM CHROMATOGRAFII JONOWEJ: Ekstrakcja/Rozpuszczanie Roztwarzanie (rozcieńczone lub stężone kwasy)

Stapianie (np. z KHSO 4, K 2 S 2 O 7, Na 2 B 4 O 7 lub NaOH, KOH, NaHCO 3, K 2 CO 3 ) Spalanie (np. bomba Berthelota, bomba kalorymetryczna, suche z tlenem, metodą Wickbolda)

ANALIZY PRÓBEK GAZOWYCH Absorpcja w roztworach pochłaniających HF, HCl, NO x, SO 2, SO 3 (woda dejonizowana, rozcieńczone wodne roztwory zasad i węglanów) NH 3 (wodne rozcieńczone roztwory kwasów)

ANALIZY PRÓBEK GAZOWYCH Denudery dyfuzyjne Denudery permeacyjne

METODY KONSERWACJI I CZAS PRZECHOWYWANIA PRÓBEK WODNYCH ANALIZOWANYCH ZA POMOCĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ Jony Zalecana czynność Czas przechowywania [dni] Azotany(III) Schłodzenie do temp. 4 C 2 Azotany(V) Schłodzenie do temp. 4 C 2 Bromiany(V) * Dodanie 50 mg L -1 etylenodiaminy 28 Bromki Nie jest wymagana 28 Chlorany(III) * Dodanie 50 mg L -1 etylenodiaminy, 14 schłodzenie do temp. 4 C Chlorki Nie jest wymagana 28 Chromiany ph próbki 9-9,5 za pomocą np. 1 NH 4 OH Cyjanki ph próbki powyżej 12 za pomocą NaOH, schłodzenie do temp. 4 C 14

Jony Zalecana czynność Czas przechowywania [dni] 28 Fluorki Nie jest wymagana 28 Octany Schłodzenie do temp. 4 C 2 Mrówczany Schłodzenie do temp. 4 C 2 Fosforany(V) Schłodzenie do temp. 4 C 2 Jony Filtracja, schłodzenie do temp. 4 C 7 amonowe Jony Mg Filtracja 42 Siarczany(VI) Nie jest wymagana 6 miesięcy Jony metali Zakwaszenie roztworu do wartości < 2 za pomocą np. st. HNO 3 Na podstawie: Jackson P.E., Ion Chromatography in Environmental Analysis, [w] Encyclopedia of Analytical Chemistry, Wiley&Sons, Chichester, USA 2000.

ZASTOSOWANIA CHROMATOGRAFII JONOWEJ Oznaczanie anionów i kationów w: - wodach do picia - wodach powierzchniowych - wodach podziemnych - opadach atmosferycznych - ściekach przemysłowych - ściekach komunalnych

us 36 34 32 fluorki chlorki Jednoczesne rozdzielanie jonów nieorganicznych i organicznych Kolumna - Dionex IonPac AS 11 Elucja gradientowa - NaOH Natężenie przepływueluentu: 2,0mLmin -1 Detekcja - konduktometryczna 30 28 26 24 22 20 18 octany mrówczany Chlorany(III) Bromiany(V) Azotany(III) bromki Azotany(V) benzoesany fosforany Seleniany(VI) Siarczany(VI) bursztyniany Arseniany(V) szczawiany 16 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 min

6,00 Siarczany(VI) µs 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0 Fluorki Chlorki Azotany(V) Czas retencji [min] 0 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 Oznaczanie nieorganicznych anionów w próbce śniegu Kolumna analityczna - Biotronik BT II AN Eluent - 1,7 mm L -1 Na 2 CO 3 + 1,5 mm L -1 NaHCO 3 Natężenie przepływu eluentu - 1,0 ml min -1 Detekcja - konduktometryczna

8,00 Siarczany 6,00 Chlorki µs 4,00 2,00 0 Fluorki 2 3 Azotyny Azotany Czas retencji [min] Siarczyny 0 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 Oznaczanie nieorganicznych anionów w wodzie deszczowej Kolumna analityczna - Dionex IonPac AS4-SC Eluent - 1,7 mm L -1 Na 2 CO 3 + 1,0 mm L -1 NaHCO 3 Natężenie przepływu eluentu - 1,0 ml min -1 Detekcja - konduktometryczna

AU -3 4,00x10-3 3,50x10 3,00x10-3 2,50x10-3 -3 2,00x10-3 1,50x10 1,00x10-3 -4 5,00x10 Bromiany(V) Metoda pośrednia detekcja UV 0 0,500 0,400 0,300 0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 Czas retencji, min Fluorki Chlorki Metoda bezpośrednia detekcja konduktometryczna µs 0,200 0,100 Bromiany(V) 0-0,100 0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 Czas retencji, min Chromatogramy oznaczania jonów bromianowych(v) w wodzie do picia Kolumna - Dionex IonPac AS9-HC Eluent - 9,0 mm L -1 Na 2 CO 3 Natężenie przepływu eluentu - 1,0 ml min -1 Odczynnik do derywatyzacji - 0,5 M L -1 NaBr + 20 mgl -1 NaNO 2 Natężenie przepływ odczynnika - 0,5 ml min -1

mv 300 250 Chlorki Oznaczanie nieorganicznych anionów DBP Kolumna analityczna - Metrohm Metrosepp 5 (4 x 250 mm) Eluent - 3,5 mm L -1 Na 2 CO 3 + 1,0 mm L -1 NaHCO 3 Natężenie przepływu eluentu - 1,0 ml min -1 Detekcja - konduktometryczna 200 150 100 50 Fluorki Chlorany(III) Bromiany(V) Azotyny(III) Azotany(V) Chlorany(V) Fosforany Siarczany(VI) 0 ch1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 min

mv 80 70 60 50 40 30 20 10 Fluorki 0,38 Chlorany(III) 0,18 Chlorki 173,2 Azotany(V) 23,71 Chlorany(V) 1,18 Oznaczanie chlorków, chloranów(iii) i chloranów(v) w wodzie z basenu kąpielowego Kolumna - Metrosep A SUPP 5-150 Eluent - 3,2 mm Na 2 CO 3 + 1,0 mm NaHCO 3 Natężenie przepływu eluentu - 0,7 ml min -1 Detekcja - konduktometryczna Siarczany(VI) 98,34 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 min Czas retencji [min]

mv 25 20 Lit Rozdzielanie kationów: Li +, Na +, NH 4+, K +, Ca 2+ i Mg 2+ Kolumna - Metrosep C2 150 Eluent - 4 mm kwas winowy + 0,75 mm kwas 2-pikolinowy Natężenie przepływu eluentu - 1,0 ml min -1 Detekcja - konduktometryczna 15 10 Sód Jony amonowe 5 Potas Wapń Magnez 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 min

INNE ZASTOSOWANIA CHROMATOGRAFII JONOWEJ - oznaczanie metali ciężkich - analiza substancji gazowych - ocena stopnia czystości odczynników - ocena jakości produktów farmaceutycznych, spożywczych, biologicznych

30,0 25,0 Cu(II) µs 20,0 15,0 Cd(II) 10,0 5,0 Zn(II) Pb(II) 0 0 2,00 4,00 8,00 10,00 12,00 Czas retencji, min Oznaczanie jonów metali w miodzie Kolumna analityczna - Dionex Ion Pac CS 5A Eluent - 28 mm L -1 (COOH) 2 + 45 mm L -1 NaCl + 265 mm L -1 NaNO 3 + 40 mm L -1 HCl Natężenie przepływu eluentu - 1,0 ml min -1 Detekcja - UV (530 nm) Odczynnik do derywatyzacji - 0,4 mm L -1 PAR + 1 M L -1 (CH 3 ) 2 NCH 2 CH 2 OH + 0,5 M L -1 NH 2 OH + 0,3 M L -1 NaHCO 3

0,80 0,60 mau Cr(III) 0,40 0,20 0 Cr(V 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Czas retencji, min 0,0 1,3 2,5 3,8 5,0 7,5 8,8 10,0 Chromatogram Cr(III) i Cr(VI) w wyciągu wodnym z odpadu galwanicznego (próbka rozcieńczona wodą dejonizowaną w stosunku objętościowym 1:10) Kolumna analityczna - Dionex Ion Pac AS 7 Eluent - 40 mm L -1 MgSO 4 + 30 mm L -1 HClO 4 Natężenie przepływu eluentu - 0,8 ml min -1 Detekcja - UV ( λ=365 nm) Odczynnik do derywatyzacji - 0,15 M L -1 Na 2 S 2 O 8 + 0,23 mm L -1 AgNO 3 Temperatura reakcji derywatyzacji - 80 C

PORÓWNANIE ZALET I OGRANICZEŃ CHROMATOGRAFII JONOWEJ I ELEKTROFOREZY KAPILARNEJ Zalety Szeroki zakres zastosowań Możliwość stosowania różnych detektorów Wysoka precyzja i dokładność Zalecana jako metoda standardowa Wysoka selektywność i czułość oznaczeń Zalety Szybkość analiz Wydajność (efektywność) Dobra tolerancja na wysokie ph próbki Niskie koszty bieżące CHROMATOGRAFIA JONOWA ELEKTROFOREZA KAPILARNA Ograniczenia Umiarkowana szybkość Umiarkowana wydajność (efektywność) Cena przyrządów Ograniczenia Niestabilność i słaba powtarzalność Umiarkowana czułość Ograniczona ilość stosowanych detektorów Ograniczona ilość rutynowych aplikacji

KIERUNKI ZASTOSOWAŃ CHROMATOGRAFII JONOWEJ Przemysł produkcji półprzewodników oznaczanie śladowych zawartości jonów w wodach o wysokiej czystości, badanie zanieczyszczeń rozpuszczalników organicznych, oznaczanie śladowych zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniach produkcyjnych

Przemysł farmaceutyczny oznaczanie czystości preparatów medycznych, kontrola produkcji leków oraz oznaczanie w nich zawartości wybranych substancji Przemysł chemiczny badania stopnia czystości odczynników chemicznych, oznaczanie zawartości metali ciężkich w nawozach, kontrola procesów technologicznych

Przemysł energetyczny oznaczanie zanieczyszczeń w wodach do chłodzenia w celu zapobiegania korozji turbin i instalacji energetycznych, oznaczanie pierwiastków promieniotwórczych w odpadach z elektrowni jądrowych Przemysł metalurgiczny oznaczanie składu stali i innych stopów, badania ścieków przemysłowych o wysokiej zawartości metali

Przemysł papierniczy badania składu ścieków oraz kontrola procesów technologicznych Przemysł galwanizacyjny i garbarski oznaczanie metali ciężkich, polifosforanów i cyjanków oraz chromu i jego związków

WYKAZ NORM ISO WYKORZYSTUJĄCYCH CHROMATOGRAFIE JONOWĄ DO OZNACZANIA WYBRANYCH ANIONÓW I KATIONÓW

PN ISO 10304-1 (1998) JAKOŚĆ WODY - OZNACZANIE ROZPUSZCZONYCH JONÓW FLUORKOWYCH, CHLORKOWYCH, AZOTYNOWYCH, ORTOFOSFORANOWYCH, BROMKOWYCH, AZOTANOWYCH I SIARCZANOWYCH ZA POMOCĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ, ARKUSZ 1: METODA DLA WÓD MAŁO ZANIECZYSZCZONYCH (Water quality - Determination of dissolved fluoride, chloride, nitrite, orthophosphate, bromide, nitrate and sulfate ions using liquid chromatography of ions Part 1: Method for water with low contamination (ISO 10304 1:1992)

PN ISO 10304-2 (1998) JAKOŚĆ WODY - OZNACZANIE ROZPUSZCZONYCH ANIONÓW ZA POMOCĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ, CZĘŚĆ 2: OZNACZANIE BROMKÓW, CHLORKÓW, AZOTANÓW, AZOTYNÓW, ORTOFOSFORANÓW I SIARCZANÓW W ŚCIEKACH (Water quality - Determination of dissolved anions by liquid chromatography of ions Part 2 :Determination of bromide, chloride, nitrate, nitrite, orthophosphate and sulfate in waste waters (ISO 10304 2 : 1995)

PN ISO 10304-3 (2000) JAKOŚĆ WODY - OZNACZANIE ROZPUSZCZONYCH ANIONÓW ZA POMOCĄ CIECZOWEJ CHROMATOGRAFII JONOWEJ ARKUSZ 3: OZNACZANIE CHROMIANÓW, JODKÓW, SIARCZYNÓW, TIOCYJANKÓW I TIOSIARCZANÓW (Water quality - Determination of dissolved anions by liquid chromatography of ions Part 3 :Determination of chromate, iodide, sulfite, thiocyanate and thiosulfate (ISO 10304 3 : 1997)

PN ISO 10304-4 (2000) JAKOŚĆ WODY - OZNACZANIE ROZPUSZCZONYCH ANIONÓW ZA POMOCĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ ARKUSZ 4: OZNACZANIE CHLORANÓW, CHLORKÓW I CHLORYNÓW W WODACH MAŁO ZANIECZYSZCZONYCH (Water quality - Determination of dissolved anions by liquid chromatography of ions Part 4 : Determination of chlorate, chloride and chlorite in water with low contamination (ISO 10304-4:1997)

PN ISO 15061 (2003) JAKOŚĆ WODY OZNACZANIE ROZPUSZCZONYCH BROMIANÓW METODĄ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ (Water quality - Determination of dissolved bromate Method by liquid chromatography of ions (ISO 15061

PN ISO 14911 (2001) JAKOŚĆ WODY OZNACZANIE JONÓW Li +, Na +, NH 4+, K +, Mn 2+, Ca 2+, Mg 2+, Sr 2+ i Ba 2+ TECHNIKĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ. METODA DLA WÓD I ŚCIEKÓW (Water Quality Determination of Dissolved Li +, Na +, NH 4+, K +, Mn 2+, Ca 2+, Mg 2+, Sr 2+ and Ba 2+ using ion chromatography method (ISO 14911-1: 1998)

PN EN 13368-1 (2004) Nawozy. Oznaczanie czynników chelatujących metodą chromatografii jonowej. Część 1: EDTA, HEDTA i DTPA PN EN 13368-2 (2004) Nawozy. Oznaczanie czynników chelatujących metodą chromatografii jonowej. Część 2: EDDHA i EDDHMA

PROJEKTY ISO/FDIS 10304-1 (2007?) Water quality - Determination of dissolved bromide, chloride, fluoride, nitrate, nitrite, phosphate and sulfate Method by liquid chromatography of ions

PROJEKTY pren 15192 Characterisation of waste and soil Determination of hexavalent chromium in solid material by alkaline digestion and ion chromatography with spectrophotometric detection PCR Bromate Tri-Iodide Method UVD at 352 nm (2008?)

PN ISO 1911 (1999) Emisja ze źródeł stacjonarnych. Manualna metoda oznaczania HCl Część 1: Pobieranie próbek gazów. Część 2: Absorpcja związków gazowych. Część 3: Analiza roztworów absorbcyjnych i obliczanie (ISO 1911-3 Air quality - Stationary source emission. Manual method of determination of HCl)

ISO 11632 Stationary source emission - determination of mass concentration of sulfur dioxide ion chromatographic method

PROBLEMY I WYZWANIA

PRZYGOTOWANIE PRÓBEK DO ANALIZY NOWE WYPEŁNIENIA

POPRAWA SZYBKOŚCI I SELEKTYWNOŚCI ROZDZIELANIA ANALITÓW POPRAWA EFEKTYWNOŚCI DZIAŁANIA SUPRESORÓW

OBNIŻANIE GRANIC WYKRYWALNOŚCI I GRANIC OZNACZALNOŚCI ROZSZERZENIE ZAKRESU ANALIZ O NOWE SUBSTANCJE (CHLORANY(VII), CYJANKI, JONY METALI, ZWIĄZKI ORGANICZNE)

OPRACOWANIE NOWYCH METOD STANDARDOWYCH NOWE METODY DETEKCJI MINIATURYZACJA (nano IC, Lab - on chip ) PROGRAMY KOMPUTEROWE

Dziękuję za uwagę DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ