Статьи

Ионные хроматографы Dionex

Ионные хроматографы Dionex

Ионные хроматографы Dionex – это универсальные приборы для полного ионного анализа проб в жидких средах, предоставляющие более широкие возможности по сравнению с методами «мокрой» химии.

Идея ионной хроматографии (далее – ИХ) в компании возникла в лаборатории физических методов исследований в Мидленде, штат Мичиган, в конце 1950-х годов (компания Dow Chemical, разработчик Хэмиш Смолл). ИХ тогда называли неорганической хроматографией, а анализ неорганических ионов на автоматизированной установке казался мечтой химика-аналитика.

В конце 1971 года сотрудники компании Dionex разработали хроматографический метод, в котором ионный обмен использовался для разделения, а мониторинг проводимости – в качестве способа обнаружения. Для снижения уровня шумов детектора применили колонку с ионообменной смолой, которая извлекала нецелевые заряженные частицы перед детектированием. В качестве подвижной фазы применили карбонатно-бикарбонатный раствор, ставший на многие годы стандартным анионным элюентом.

В 1994 году Dionex представила свое программное обеспечение PeakNet, которое позволило создать еще более производительные системы.

Стабильный рост компании обеспечивался за счет постоянного внедрения инновационных технологий, качественной допродажной и послепродажной сервисно-методической поддержке пользователей.

Ключевые исторические даты:

  • 1950-1955: развитие идеи «неорганической хроматографии»;

  • 1971: практическое применение ионного обмена для разделения ионов методом хроматографии;

  • 1981: компания Dionex внедрила трубчатые подавители и первый ионный хроматограф, не содержащий в проточной части металлических элементов;

  • 1985: компания Dionex внедрила систему микромембранного подавления (MMS);

  • 1990-е – создан микромембранный подавитель с электрохимической регенерацией;

  • 1994: вышло программное обеспечение PeakNet для управления ИХ в среде Windows;

  • 1995: Dionex выпускает автоматизированную систему пробоподготовки ASE;

  • 2003: Компания Dionex получила премию за разработку нового ИХ;

  • 2004-2009 – Dionex усовершенствует ионохроматографические системы, становится многократным обладателем премии R&D 100 Award;

  • 2010: Компания Dionex вошла в состав Thermo Fisher Scientific.

Линейка ионных хроматографов Dionex

На сегодняшний день ионные хроматографы Dionex представляют собой автоматизированные системы, которые с высокой точностью выполняют качественный и количественный анализ катионного и/или анионного состава водных растворов неорганических и органических соединений.

В зависимости от того, какую задачу предстоит решать лаборатории, можно выбрать наиболее подходящую модель хроматографа.

Анализ наиболее востребованных катионов и анионов

Простые анализы с улучшенным разрешением

Рутинные задачи с высокой точностью

Прибор для рутинных анализов в капиллярных масштабах

Анализы любой сложности

Современная линейка ионных хроматографов Thermo Fisher Scientific Dionex перекрывает все возможные аналитические и научные задачи ИХ. Технологии последних лет реализованы в модели Dionex ICS-6000, которая предлагает максимальные возможности для ИХ.

Сравнительные характеристики ИХ Thermo Scientific Dionex

Модель прибора

Dionex Easion

Dionex Aquion

Dionex Integrion

Dionex ICS-4000

Dionex ICS-6000

Химический подавитель

есть

есть

есть

есть

есть

Электролитический подавитель

нет

нет

есть

есть

есть

ПО Chromeleon CDS

есть

есть

есть

есть

есть

Фитинги с нулевым мертвым объемом

нет

нет

есть

есть

есть

Генерация элюента

нет

нет

есть

есть

есть

Капиллярная хромотография

нет

нет

нет

есть

есть

Ключевые технологии Dionex

Безреагентная ИХ

Система генерации элюента Dionex

Система подавления

Капиллярная ионная хроматография

Кондуктометрические детекторы наиболее универсальны и хорошо подходят для большинства рутинных приложений. Совместимы как с аналитическими, так и с капиллярными ионными хроматографами. Термостатирование ячейки в детекторе позволяет нивелировать влияние температуры окружающей среды.

Линейка ионных хроматографов Dionex

Электрохимический детектор

Селективный и чувствительный электрохимический детектор применяется для определения ионов, которые могут окисляться или восстанавливаться на электродах. Ионные хроматографы часто комплектуются электрохимическим детектором в сочетании с кондуктометрическим для изучения полного ионного состава пробы.

Спектрофотометрический детектор

Для рутинного анализа веществ, которые поглощают в УФ и видимом диапазоне, прекрасно подходит детектор с переменной длиной волны.

Масс-спектрометрический детектор

Масс-спектрометрический детектор в сочетании с ИХ используется достаточно редко, но он незаменим в тех случаях, когда для анализа органических веществ в водных средах нужна одновременно очень высокая чувствительность и селективность.

Детектор заряда

Детектор заряда позволяет количественно определять ионы пропорционально их заряду и концентрации. Применяется в сочетании с кондуктометрией для анализа фосфатов, карбоновых кислот и аминов.

Программное обеспечение

Управление системой ИХ в стационарном и удаленном режимах осуществляется при помощи программного обеспечения Chromeleon CDS.

ПО Chromeleon CDS предоставляет собой панель, на которой скомпонованы и доступны в удобном интерфейсе все параметры управления модулями, состояние всей системы, функция калибровки, диагностика неисправностей. На главном экране показан общий статус системы, а вкладки отдельных модулей обеспечивают быстрый доступ к их настройкам, подробным деталям состояния, диагностике и пр. Предусмотрена программа-помощник, позволяющая сконфигурировать индивидуальный метод анализа. Функции заблаговременной диагностики предупредят оператора о возможных неполадках оборудования до того, как они создадут реальные проблемы.

Автоматизация

Настроить уровень автоматизации системы ИХ под нужную аналитическую задачу можно с помощью соответствующей системы ввода пробы. Это может быть как система ручного ввода пробы, так и автосамплеры с разными допустимыми объемами вкола.

Автосамплер Dionex AS-AP:

  • отличается высокой точностью дозирования, надежностью и простототой использования. Прибор автоматизирует различные этапы пробоподготовки для ИХ-анализа (выборочное охлаждение проб, разбавление пробы или повторный ввод фракции).
  • Предоставляет возможности одновременного и последовательного ввода проб, концентрирования, удаления эффектов матрицы, сбора фракций и измерения проводимости pH пробы.
  • Совместим со всем семейством приборов ИХ Dionex.

Автосамплер Dionex AS-DV:

  • недорогое и надежное решение для автоматической загрузки образцов и пробоподготовки;
  • осуществляет многоразовый ввод и фильтрацию пробы;
  • не содержит металлических деталей;
  • предоставляет возможности одновременного ввода проб, концентрирования, удаления эффектов матрицы.

Автосамплер Dionex AS-HV

  • позволяет работать с пробами различного объема (до 250 мл);
  • опция AutoPrep специально применяется для анализа следовых количеств веществ.
  • имеет компактные габариты и не занимает много места на рабочем месте;
  • полностью совместим с жидкостями, применяемыми в ИХ.

Применение ионной хроматографии

Ионные хроматографы с правильно подобранной комплектацией способны решать как рутинные, так и исследовательские задачи.

К наиболее распространенным задачам ИХ-анализа относятся определение анионов: Cl-, F-, Br-, NO3-, NO2-, SO42- и PO43- и катионов: Li+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+ и Sr2+ в питьевых, природных и сточных водах, например ГОСТ 31867-2012 «Вода питьевая».

Также возможно определение органических ионов – бензоатов и цитратов в напитках, биогенных аминов в алкоголе, ионов карбоновых кислот, аминов и аминокислот в фармакологии, производстве лекарственных средств и т.д., например ГОСТ Р 51880-2002 / ИСО 11292-95 «Кофе растворимый».

Высокая производительность, простота и удобство в управлении делают этот прибор востребованным в сфере атомной энергетики и целлюлозно-бумажной промышленности. Ряд сложных многостадийных задач ионного анализа в сфере контроля качества пищевых продуктов, экологии и медицины также становится значительно проще и быстрее в исполнении благодаря современным технологиям.

Разные уровни селективности и производительности ИХ-систем позволяют точно и прецизионно определять аналиты в простых и сложных матрицах:

  • анионы / катионы;

  • противоионы, вещества в фармацевтике;

  • сиаловая кислота, моносахариды (гликомика);

  • моно- и дисахариды в продуктах питания и напитках или биотопливе;

  • пестициды;

  • амины в химии / нефтехимии;

  • продукты сжигания ионной природы;

  • оксогалогениды и органические кислоты;

  • ИХ-МС (следовый анализ).