دستگاه کروماتوگراف یونی

تاریخ انتشار : 2025/01/02

کروماتوگرافی یونی(Ion chromatography) یا کروماتوگرافی تبادل یونی (Ion-exchange chromatography) نوعی کروماتوگرافی مایعی است که در نتیجهٔ برهم‌کنش‌های یونی صورت می‌گیرد. این روش از انواع روش های کروماتوگرافی مایع است بنابراین از نظر دستگاهوری و اجزاء و وظایف هرکدام مشابه روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا یا HPLC است. در این روش بین فاز متحرک، که معمولا به صورت محلول است و حاوی نمونه ای ست که دارای اجزاء قابل یونیزه می باشد، و فاز ساکن، که باردار است، به صورت تعادلی و برگشت پذیر تبادل یون انجام می شود به دستگاهی که این کارها را انجام می دهد دستگاه کروماتوگراف یونی یا Ion chromatograph می گویند .

فاز ساکن و متحرک هر دو قطبی هستند. فاز ساکن از پلیمر های سنتزی شامل گروه های متصل باردار تشکیل شده است که این گروه های باردار می توانند گروه های آنیونی یا کاتیونی باشند. گروه های آنیونی پیوند شده با رزین، برای جداسازی گروه های کاتیونی به کار می روند و بر همین اساس به آنها تبادل‌گرهای تعویض کاتیونی (cation exchange)، و این روش را کروماتوگرافی تعویض کاتیونی گویند.

دستگاه Ion Chromatograph (کروماتوگرافی یونی) یک ابزار تحلیلی پیشرفته است که برای جداسازی، شناسایی و اندازه‌گیری یون‌ها در محلول‌های آبی استفاده می‌شود. این دستگاه عمدتاً برای تجزیه و تحلیل یون‌های کاتیونی و آنیونی در صنایع مختلف، آزمایشگاه‌های محیط زیستی و پژوهشی استفاده می‌شود.

              دستگاه Ion Chromatograph (کروماتوگرافی یونی)  

اصول عملکرد دستگاه Ion Chromatograph

کروماتوگرافی یونی بر اساس اصول جداسازی مواد در ستون‌های تبادل یونی کار می‌کند. یون‌ها بر اساس بار و اندازه‌شان در ستون به درجات مختلفی نگه‌داشته می‌شوند و سپس توسط آشکارساز شناسایی می‌شوند.

1. تزریق نمونه:
   • نمونه به دستگاه تزریق می‌شود.
   • این نمونه می‌تواند آب یا محلول‌های حاوی یون‌ها باشد.
2. جداسازی در ستون تبادل یونی:
   • یون‌ها در ستون‌های مخصوص جدا می‌شوند.
   • ستون از رزین‌های تبادل یونی ساخته شده است که بر اساس بار یون‌ها عمل می‌کنند.
3. آشکارسازی:
   • آشکارساز، یون‌های جداشده را شناسایی می‌کند.
   • معمولاً از آشکارساز رسانایی یا UV-VIS استفاده می‌شود.
4. تجزیه و تحلیل داده‌ها:
   • داده‌ها به‌صورت کروماتوگرام نمایش داده می‌شوند که حاوی اطلاعاتی درباره نوع و غلظت یون‌ها است.

                                                        مراحل کارکرددستگاه Ion Chromatograph

کاربردهای دستگاه Ion Chromatograph

1. تحلیل آب و محیط زیست:
   • اندازه‌گیری یون‌های آنیونی مانند کلرید، نیترات، سولفات، و یون‌های کاتیونی مانند کلسیم و منیزیم.
   • نظارت بر کیفیت آب و شناسایی آلاینده‌ها.
2. صنایع غذایی:
   • بررسی افزودنی‌ها و یون‌های خاص در مواد غذایی.
   • کنترل کیفیت محصولات.
3. صنایع دارویی:
   • تحلیل ترکیبات یونی در داروها و مواد اولیه.
   • کنترل آلودگی‌ها و ناخالصی‌ها.
4. صنایع پتروشیمی و شیمیایی:
   • شناسایی ناخالصی‌های یونی در مواد شیمیایی.
   • اتوماسیون کنترل فرآیندها و محصولات نهایی.
5. تحقیق و توسعه:
   • استفاده در پروژه‌های پژوهشی برای شناسایی و جداسازی یون‌های ناشناخته.
   • توسعه مواد و فرآیندهای جدید.

ویژگی‌های کلیدی دستگاه Ion Chromatograph یا کروماتوگراف یونی

1. دقت و حساسیت بالا:
   • قابلیت تشخیص یون‌ها در غلظت‌های بسیار کم.
   • مناسب برای تحلیل‌های کمی و کیفی.
2. سازگاری با طیف وسیعی از نمونه‌ها:
   • قابلیت تحلیل نمونه‌های ساده مانند آب شرب تا نمونه‌های پیچیده مانند پساب صنعتی.
3. سرعت و کارایی بالا:
   • جداسازی سریع یون‌ها در چند دقیقه.
   • کاهش زمان آزمایش.
4. سهولت در کاربری:
   • نرم‌افزارهای پیشرفته برای مدیریت داده‌ها و تحلیل نتایج.
5. مقاومت و دوام:
   • طراحی مقاوم برای استفاده در محیط‌های آزمایشگاهی و صنعتی.

معرفی برخی از برندهای برتر در کروماتوگرافی یونی

• Metrohm: پیشرو در تولید دستگاه‌های کروماتوگرافی یونی با دقت بالا.
• Thermo Fisher Scientific: ارائه دستگاه‌های پیشرفته با نرم‌افزارهای تحلیلی کاربرپسند.
• Dionex: متخصص در سیستم‌های کروماتوگرافی یونی برای صنایع مختلف.
• Agilent Technologies: تولید دستگاه‌های کروماتوگرافی یونی پیشرفته با حساسیت بالا.

مزایا

• دقت و صحت بالا در تحلیل یون‌ها.
• سازگاری با استانداردهای محیط زیستی.
• قابلیت تحلیل هم‌زمان چندین یون.

معایب

• هزینه بالا برای خرید و نگهداری.
• نیاز به اپراتور متخصص.