Ionenchromatographie

Zur Trennung und Identifizierung von anorganischen sowie organischen Ionen nutzt man ein instrumentell-analytisches Verfahren, die Ionenchromatographie. Dieses Verfahren wird auch Ionenaustauscherchromatographie genannt. Es ist sehr wichtig für die Untersuchung von Wasserproben, also auch für die Lebensmittel- und Umweltanalytik.

Es wird zur qualitativen und quantitativen Spurenbestimmung von Kationen und Anionen eingesetzt. Die Auftrennung erfolgt in Hochleistungstrennsäulen an Ionenaustauschern mit extrem geringer Austauscherkapazität. Die Ionenarten werden von den Austauschern unterschiedlich festgehalten, wobei nicht nur die Ionenladung, sondern auch Hydrathüllengröße, van der Waals-Bindefähigkeit an die Matrix usw. eine Rolle spielen. Elutionsmittel sind entweder Laugen (bei Anionen) oder Säuren (bei Kationen). Es kommt beim Durchgang durch die Säule zu einer Auftrennung der Ionenarten. Diese brechen beim Eluieren nach und nach aufgetrennt nach Ionenart durch.
Die Detektion erfolgt vorrangig durch Leitfähigkeitsmessungen, aber auch durch UV-Spektroskopie u. v. a. m..

Zur Anionentrennung liegt der Anionenaustauscher in Hydroxid-Form vor. Man trägt die Lösung auf, die Anionen werden auf der Säule fixiert. Die Eluation erfolgt mit Natronlauge oder Sodalösung. Je nach Festigkeit der Bindung wandern die Anionen schneller oder langsamer.
Das Eluat hat wegen der überschüssigen Kationen und OH-Ionen des Elutionsmittels für die Detektion eine zu starke Grundleitfähigkeit. Deshalb schickt man das Eluat anschließend durch einen Kationenaustauscher, der in der Protonenform vorliegt ("Supressorsäule"). Hier werden die Kationen des Elutionsmittels und der Wasserprobe gegen Protonen ausgetauscht. Sie reagieren mit den OH-Ionen zu Wasser. Dadurch reduziert sich die Hintergrundleitfähigkeit drastisch. Die aufgetrennten Anionen der Wasserprobe liegen nun als sehr gut leitende Säuren vor und können so kontinuierlich durch scharfe Detektions-Peaks identifiziert werden.

Zur Kationenauftrennung verfährt man entsprechend umgekehrt.


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Letzte Überarbeitung: 27. August 2001, Dagmar Wiechoczek