معرفی دستگاه یون کروماتوگراف

مقدمه
دستگاه کروماتوگرافی یونی روشی سودمند برای اندازه‌گیری یونهای مختلف درنمونه‌های مختلف در صنعت، آزمایشگاهها، کلینکها، محیط زیست و ... می‌باشد. اصول این دستگاه بر مبنای جداسازی و اندازه‌گیری با دتکتور هدایت سنج می‌باشد که این دتکتور به همراه یک اتو ساپرسور حد تشخیص بسیار خوبی برای آنالیز یونها را دارا می‌باشد لذا بر این مبنا بسیاری از مزاحتمها در حین آنالیز حذف خواهد شد. این روش بسیار سودمند برای آنالیز یونهای کاتیونی و آنیونی معدنی می‌باشد چرا که هم زمان کمتر و همچنین از حد تشخیص بالاتری در مقایسه با سایر روشها برخوردار است. در بسیاری از موارد نظیر پایشهای محیط زیست در محیطهای آبی اندازه‌گیری نوترینتهایی همچون نیترات، فسفات و همچنین آنیونهایی نظیر برم، کلر، فلوئور، نیتریت و سولفات و کاتیونهایی همچون سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و باریم و ... بسیار حائز اهمیت می‌باشد. با استفاده از این دستگاه اندازه‌گیری این مواد براحتی و در زمان کمتری در مقایسه با شیمی تر صورت می‌گیرد. از دیگر کاربردهای این دستگاه به توانمندی آنالیز مقادیر کم آنیونهایی نظیر سولفات و نیترات در حضور بالای کلر در ترکیباتی نظیر شورابه می‌توان اشاره کرد.

مشخصات دستگاه
دستگاه کروماتوگرافی یونی موجود در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران از کمپانی واترز (Waters) با متعلقات زیر می‌باشد:

1. سیستم پمپ و تزریق : مدل Alliance با اتو سمپلر 120 ویالی
   این دستگاه دارای دو حالت ایزوکراتیک و گرادیان جهت شویش جریان حلال می‌باشد لذا در جداسازی ترکیباتی با ساختارهای مشابه نظیر ترکیبات نفتی بسیار سودمند خواهد بود. همچنین از سیستم تزریق خودکار برخوردار بوده که باعث حذف خطای عملیاتی می‌گردد.
   

2. دتکتورها
   الف : دتکتور هدایت سنج با Auto Suppressor
   با بکارگیری این دتکتور کلیه یونهای مختلف در مقادیر پس اندک مورد آنالیز کمی و کیفی قرار می‌گیرند. سیستم الکترونیکی این دتکتور باعث ایجاد حداقل نویز گردیده است. دقت و حساسیت دتکتورهای مزبور به حدی است که حتی با الیونتهای با ضرایب بسیار بالا میزان نویزهای خط پایه به حداقل مقدار محسوس رسیده است.
   
   ب : دتکتور UV
   این دتکتور با دقت و صحت فوق‌العاده زیاد و با حداقل نسبت S/N در آنالیز کمی و کیفی بکار می‌رود. طراحی خاص سلهای این دتکتورها نماد شکست را بطور کامل از بین برده و همواره پیکهای متقارنی بدست می‌آید. دقت عمل آن تا حدود 0.001 AUFS کشیده شده که خود امتیاز فوق‌العاده‌ای است.
   
   ج: دتکتور Refractive Index
   با پیشرفته‌ترین و مدرن‌ترین مکانیسم کنترل حرارتی و عالی‌ترین طراحی اپتیکها با حداقل نسبت S/N، مقادیر بسیار اندک اجسام مختلف را با بالاترین دقت تحت آنالیز قرار می‌دهد. لذا ترکیباتی همچون کربوهیدراتها، قندها و فرآورده‌های قندی براحتی آنالیز می‌گردند.
   
   د: دتکتور Electrochemical
   در کروماتورگافی یونی با حساسیت بالا حتی آنیونهایی نظیر S₂O₃²، OCL^- ،S،^2- SCN و CN^- براحتی با این دتکتور آنالیز می‌شوند.
   

3. ستونهای کاتیونی، آنیونی و C18

4. نرم افزار Millennium 3.4
   یکی از کاراترین نرم‌افزارهای کروماتوگرافی بوده که توانایی بسیار بالایی در پردازش داده‌ها دارد. با استفاده از این نرم افزار براحتی می‌توان داده‌ها را به فایلهای خروجی دیگر تبدیل و در مواقع مورد نیاز بدون استفاده از نرم افزار استفاده نمود.
   

پارامترهای قابل اندازه‌گیری
در حال حاضر و با توجه به نیاز مرکز ترکیبات زیر اندازه‌گیری می‌شوند
الف : آنیونها
کلر، برم، نیترات، فسفات، نیتریت، سولفات، ید، کربنات و بی‌کربنات و سایر آنیونهای دیگر
ب : کاتیونها
سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، باریم، آمونیوم و ...

توانایی دستگاه جهت اندازه‌گیری پارامترهای دیگر
این دستگاه با توجه به دارا بودن اکثر دتکتورها توانایی آنالیز ترکیباتی همچون موارد زیر را دارا می‌باشد:

1. آنالیز ترکیبات S₂O₃^2-، CL^-، S^2-، SCN، CN^-
2. آنالیز کمی و کیفی کمپلکهایی نظیر AU(CN)_2,4
3. آنالیز کمی و کیفی تریاتانول آمینها در مواد منفجره و صنایع پتروشیمی
4. آنالیز کمی و کیفی ترکیبات آروماتیک نفتی (PAHs)
5. آنالیز کمی و کیفی سموم کشاورزی و سورفکتانتها و ...

مرجع : http://nanolab.nano.ir/display_paper.php?id=43