Cromatografia

Cromatografia por troca iônica

Atualmente há dois tipos de cromatografia de íons em uso: baseada em supressor e de coluna única.

Elas diferem no método utilizado para prevenir que a condutividade dos eletrólitos eluentes interfiram com a medida das condutividades dos analitos.

Cromatografia de Íons Baseada em Supressores

Os detectores de condutividade apresentam muitas propriedades de um detector ideal. Eles podem ser altamente sensíveis, são universais para as espécies carregadas e, como regra, respondem de uma forma previsível

às alterações na concentração. Além disso, esses detectores são de operação simples, de baixo custo de construção e de manutenção, fáceis de serem miniaturizados e, geralmente, operam por longos períodos sem necessitar de manutenção.A única limitação no uso de detectores de condutividade, que atrasou a difusão da sua aplicação em cromatografia de íons até a metade da

década de 1970, foi a alta concentração de eletrólito necessária para a eluição da maioria dos íons dos analitos em um tempo razoável. Em conseqüência, a condutividade dos componentes da fase móvel tendem a se sobrepor à dos íons dos analitos, reduzindo, assim, a sensibilidade do detector.

Em 1975, o problema criado pela alta condutância dos eluentes foi resolvido pela introdução de uma coluna supressora do eluente logo após a coluna trocadora de íons.8 A coluna do supressor é recheada com uma segunda resina trocadora de íons que converte efetivamente os íons do solvente de eluição para espécies moleculares de ionização limitada sem afetar a condutividade dos íons dos analitos. Por exemplo, quando se pretende separar e determinar cátions, o ácido clorídrico é selecionado como reagente eluente e a coluna de supressão é constituída por uma resina trocadora de íons na forma hidróxida. O produto da reação na coluna de supressão é a água. Isto é

H1(aq) 1 Cl2(aq) 1 resina1OH2(s)Sresina1Cl2(s) 1 H2O

Os cátions do analito não são retidos por essa segunda coluna. Na separação de ânions, o recheio supressor está na forma ácida de uma resina trocadora de cátions e o agente de eluição é constituído por bicarbonato ou carbonato de sódio. A reação no supressor é

Na1(aq) 1 HCO32(aq) 1 resina2H1(s)Sresina2Na1(s) 1 H2CO3(aq)

O ácido carbônico pouco dissociado não contribui significativamente para a condutividade. Uma inconveniência associada com as colunas supressoras originais era a necessidade de regenerá-las periodicamente (tipicamente a cada 8 ou 10 horas) para reconverter o recheio para a sua forma ácida ou básica. Recentemente, contudo, os supressores com micromembranas que operam continuamente tornaram-se disponíveis.9 Por exemplo, quando o carbonato ou bicarbonato de sódio devem ser removidos, o eluente passa sobre uma série de membranas ultrafinas de trocadoras de cátions que os separam de uma corrente de solução ácida de regeneração que flui continuamente na direção oposta. Os íons sódio do eluente são trocados com os íons hidrogênio na superfície interna da membrana trocadora e então migram para outra superfície para serem trocados com os íons hidrogênio do reagente regenerador. Os íons hidrogênio da solução regeneradora migram na direção inversa preservando, assim, a neutralidade elétrica. As Figuras 32-12 e 32-13 mostram as aplicações da cromatografia de íons baseadas em uma coluna supressora e na detecção condutométrica. Nessas aplicações, os íons estão presentes na faixa de partes por milhão; o volume da amostra foi de 50 mL em um caso e de 20 mL no outro. O método