Benefits of Using 4 μm Particle-Size Columns

Význam tématu

Analytické chromatografie založené na menších částicích přispívají k vyšší efektivitě, lepšímu rozlišení a rychlejšímu zpracování vzorků. Použití 4 μm iontoměničových kolon umožňuje optimalizovat kompromis mezi rychlostí analýzy a kvalitou separace v různých aplikacích.

Cíle a přehled studie článku

Cílem bylo demonstrovat výhody 4 μm částic v iontově chromatografických (IC) kolonách Thermo Scientific™ Dionex™ IonPac™ oproti běžným 7–9 μm kolonám. Studie prezentuje srovnání výkonu v analytické rychlosti, rozlišení a efektivitě separací aniontů a kationtů v různých matricích.

Použitá metodika a instrumentace

• Iontově chromatografické kolony: IonPac AG11-HC-4μm/AS11-HC-4μm (anionty), AS18-4μm (anionty v kapilární verzi) a CG19/CS19-4μm (kationty).
• Eluce: gradient hydroxidu draselného (KOH) nebo methanosulfonové kyseliny (MSA).
• Detekce: potlačená vodivost s použitím potlačovačů Dionex ASRS 300, ACES 300 nebo CSRS 300 v recycle módu.
• Přístroje: vysokotlaké IC systémy Dionex ICS-5000+ HPIC a ICS-4000 Capillary HPIC.
• Podmínky: teplota 30 °C, průtok 0,4–1,5 mL/min (běžné kolony) nebo 10–30 μL/min (kapilární verze).

Hlavní výsledky a diskuse

• Efektivita píků vzrostla o 50–60 % díky užším a vyšším signálům, což umožnilo lepší baseline separace složitých směsí.
• Kapilární anionové kolony AS11-HC-4μm rozlišily 40 organických kyselin a anorganických aniontů pod 40 minut.
• Kratší anionové kolony AS18-4μm udržely vynikající rozlišení aniontů při až 30 μL/min, vhodné pro monitorování pitné a odpadní vody dle EPA metod.
• Cationová kolona CS19-4μm rychle separovala běžné kationty a biogenní aminy v rámci 12 minut.
• Zvýšený provozní tlak (>3000 psi) vyžaduje použití HPIC systémů.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší laborantní průtok díky kratším časům analýz.
• Spolehlivější integrace píků v komplexních matricích (odpadní vody, fermentační roztoky, průmyslové procesní vzorky).
• Využití v oblasti environmentální kontroly, farmacie, potravinářství, energetiky a procesního inženýrství.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další miniaturizace a optimalizace částic pro vysokotlaké aplikace.
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro pokročilou detekci stopových analyzovaných složek.
• Vývoj nových iontoměničových materiálů pro rozšíření rozsahu analyzovatelných sloučenin.

Závěr

Analytické kolony s 4 μm částicemi představují efektivní a rychlou volbu pro dosažení vysokého rozlišení a spolehlivosti v iontově chromatografických aplikacích. Vyžadují sice vyšší provozní tlak, ale v kombinaci s HPIC systémy poskytují optimální výkon pro široké spektrum vzorků.

Reference

1. Verma M., Tanner C. Benefits of Using 4 μm Particle-Size Columns. Thermo Fisher Scientific, White Paper 70631, 2013.