Universitatea Transilvania Braov Facultatea de tiina si Ingineria Materialelor, secia Fizica-Chimie

CROMATOGRAFIA PRIN SCHIMB IONIC

Profesor indrumator, Draghici Camelia Autori,

2008

Cromatografia ionica1.1 Cromatografia prin schimb ionic

1.2 Cromatografia cu perechi de ioni

1.3Cromatografia prin excluziune ionica

Cromatografia prin schimb ionicGeneralitati, definitiiEchilibrul de schimb si selectivitatea schimbului ionicCinetica procesului de schimb ionicAplicatii, cromatograme

Coloane -largi (di =1 cm) - lungi (l = 50 cm) -umplute cu rasini schimbatoare de ioni poroase cu diametrul particulelor -cantitatea proba =cativa mL -eluent liber-electrolitDefinitii

Schimb ionic =substitutia unui ion cu alt ion prin desfacerea unei legaturi ionice si formarea unei noi legaturi ionice

Schimbatori de ioni=substante macromoleculare naturale (ZEOLITI), artificiale (PERMUTITI) sau sintetice (RASINI) care au proprietatea de a schimba proprii ioni cu ionii din solutiile cu care vin in contact, fara a se dizolva in acestia

Echilibrul de schimb si selectivitatea schimbului ionic, constante de echilibru

Coeficienti de repartitieSelectivitatea

Cinetica procesului de schimb ionicFig.1 Reprezentarea schematica a schimbului cationic (C si H), eliminarea anionilor(A) de catre anionii rasinii si abilitatea moleculelor neutre (M) de a intra si a parasi rasina

Aplicatii la separarea anionilor hidrofiliciTab.1-Eluenti pt cromatografierea anionilor

Alegerea unui anumit eluent se face in functie de natura amestecului de anioniEste preferat eluentul format din bicarbonat/ carbonat NaImportanta pH-ului pt obtinerea unei rezolutii bune pt toate perechile de anioni>> timpul de retentie scade cu cresterea pH-uluiAplicatii la separarea anionilor hidrofilici

Tab.2-Dependenta timpului de retentie de pH-ul solutiei tampon la forta ionica constanta

AnioniTimpul de retentie (min)pH= 9,0 9,5 10,0 10,51.3

3.73

5.00

17.55

10.61

12.38

47.351.26

3.16

4.17

8.48

9.36

10.22

24.521.06

2.35

3.06

5.00

6.38

7.53

12.801.01

2.05

2.64

3.97

5.40

6.35

7.60

Fig. 2. Analiza unor ioni anorganici in prezenta unei mari cantitati de nitrat Coloana: HPLC-AS2; eluent: 0,003mol/L Na2CO3 si 0,002mol/L NaOH Detentie: conductometrica dupa supresare; Proba: 5 ppm Cl-, 10 ppm HPO42-, 10 ppm SO42-, 500 ppm NO3-.

Fig. 3. Separarea unor specii de fosfat Coloana: HPLC-AS3; Eluent: 0.003 mol/L NaCO3; debit: 2,3 mL/min.

Aplicatii la separarea anionilor hidrofilicianioni: iodura, tiocianat, tiosulfat si anionii oxizi ai metalelor-cromat, molibdat, wolframat etc;

ioni cu raza mare capacitate considerabila pt faza stationara faza stationara AS5 si eluent bicarbonat de sodiu;

P-cianofenol la eluent pt micsorarea efectelor de adsorbtie si reducerea cozilor.

Fig. 4. Separarea unor anioni Coloana: HPLC-AS5; Eluent: 0,0043 mol/L Na2HCO3; 0,0034 mol/L Na2CO3 si 100 mg/L p- cianofenol; Debit: 2mL/min; Detectie: conductometrie cu supresare;

Fig. 5. Separarea unor ioni metalici ca si complecsi cu EDTA Coloana: HPLC-AS5; Eluent: 0,002 mol/L Na2CO3 si 0,002 mol/L NaHCO3; debit: 2mL/min; Detectie: conductometrie dupa supresare.

Separarea pe materiale schimbatoare de ioni avand o capacitate de schimb joasacapacitate de schimb 0,007-0,04 mechiv/g puternic reticulate;

eluenti-conductivitate scazuta: saruri de Na+, K+ sau NH4+ provenite de la acid benzoic, ftalic intre 10-4 si 510-4 mol/L;

Silicagel: -capacitate de schimb ionic=0,1 si 0,3 mechiv/g -eluent=acid o-ftalic 10-3-10-2 mol/L, pH=3,5-6.

Fig. 6. Separarea unor anioni anorganici Coloana: TSK gel IC-PW; Eluent: 0,0013 mol/L Na2B4O7 sau 0,058 mol/L H3BO3; debit; 1,2 mL/min; Detectie: conductometrie directa; Proba: 100L de concentratie 5- 40 ppm.

1.Cromatography today II- Colin F. Poole and S.K. PooleEd. Elserier 1995

2.Cromatografia de inalta performanta-partea II. Cromatografia de lichide pe coloana-Simion Gocan, Ed.Risoprint, Cluj-Napoca, 2002

3.High performance liquid chromatography-Fundamental principles and practice-W.J.Lough, I.W.WainerBIBLIOGRAFIE