Ионная хроматографія. 
Добавка електроліту

Ионная хроматографія. Добавка електроліту.

Немировский А.М.

В цієї роботи йтиметься про ефект, що викликає добавка електроліту в элюент. У вашій книзі А. М. Долгоносова, М. М. Сенявина, И. Н. Волощика «Іонний міна й іонна хроматографія «(Москва, «Наука », 1993 р.) описаний випадок, коли за ионообменном поділі аніонів добавка електроліту викликала збільшення піка гідрокарбонату під час використання карбонатного элюента.

Для здобуття права пояснити позицію авторів книжки, розглянемо докладніше схему визначення аніонів. Поділ аніонів проводиться на анионообменной смолі, причому у ролі элюента використовуються розчини солей слабких кислот, як-от карбонаты, бораты тощо. Після звичайній розділової колонки ставиться подавительная катионообменная. У ньому відбувається перетворення солей поділюваних аніонів в кислоти, концентрації яких потім реєструється кондуктометрическим датчиком.

Исходя з цього, автори книжки пояснили ефект збільшення висоти піка гідрокарбонату тим обставиною, що вугільна кислота, що утворюється після подавительной колонки, має меншою електропровідністю, ніж інші кислоти. Добавка ж електроліту в элюент піднімає загальну електропровідність розчину, як і викликає істотне збільшення піка гідрокарбонату. Таке пояснення мені здалося не переконливим, що й спричинило до додатковим дослідженням цього процесу.

Опыты проводилися з ионообменником ХИКС-1. Як элюента використовувався карбонатний розчин з добавкою нітрату натрію. Розчин готувався наступним чином. Зважувалися рівні навішення безводного карбонату і гідрокарбонату натрію. Після розчинення солей, в элюент додавався нітрат натрію. У результаті розчин містив 0,005 М карбонатів і 0,001 М нітрату натрію. Подавительная колонка містила смолу КУ-2. Досліди проводилися на хроматографе ХПИ-1 з кондуктометрическим датчиком.

Помимо очікуваного ефекту збільшення висоти піка гідрокарбонату в 4−5 раз, був відзначений цікавий факт, який був помічений авторами вищезгаданої книжки. Виявилося, що добавка електроліту викликає поява чергового піка. Розташування піка визначається аніоном електроліту, тобто. якщо електроліт містить нітрат, то з’являється пік тому місці, де зазвичай може бути нітрат. Але це звичайний пік, а западина. З іншого боку, існує наступна закономірність: тоді як від проби до пробі зростає зміст HCO3-, збільшується абсолютна величина цього незвичного піка.

На малюнку показані результати калібрування хроматографа по гидрокарбонату. Пряма N1 ілюструє зміна висоти піків гідрокарбонату, а пряма N2 — висоти незвичайних піків нітрату. Негативні висоти піків свідчать, що замість піків на хроматограмме присутні западини.

На підставі цих результатів можна дійти невтішного висновку у тому, що карбонаты можна визначати не лише з піку гідрокарбонату, але ще й з піку нітрату!

Попробуем пояснити спостережувані явища.

Рассмотрим поведінка проби на той час, коли він потрапляє на ионообменник. Оскільки іонообмінний процес грунтується у тому, що іони аналізованого речовини витісняють іони гідрокарбонату, то природно припустити, що велика кількість HCO3- в пробі витіснить іони нітрату із поверхні смоли. Тому зміст іонів нітрату в рухомий фазі буде більше, ніж зазвичай. Отже очевидна підвищення електропровідності элюента. Цей процес відбувається спостерігатиметься постійно принаймні підвищення на колонці піка надлишку гідрокарбонату. Зрештою, не вдома з колонки реєструватиметься сумарний сигнал HCO3- і надлишку нітрату, що витіснив гидрокарбонат.

Развивая цю ідею далі, можна пояснити поява піка нітрату. Оскільки HCO3 постійно витісняє нітрат з ионообменной смоли, це перешкоджає формуванню піка нітрату. А недолік гідрокарбонату викликатиме посилене поглинання нітрату смолою, що врешті-решт приводить до формування піка нітрату. Отже, викладена вище гіпотеза найповніше описує вплив добавок електроліту на хроматографический процес.

.

В висновок слід зазначити у тому, крім дослідів з добавкою нітрат натрію, проводилися експерименти з фосфатом натрію і хлоридом калію. Результати були аналогічні тим, що були одержані з добавкою в элюент нітрату натрію.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.