Modyfikacja kolumny chromatografu jonowego za pomocą polianiliny

Dr nauk farmaceutycznych Ireneusz Sowa wraz ze współpracownikami z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie opracowali nowy sposób wykorzystania polianiliny w chromatografii jonowej, tak, aby uniknąć przy detekcji nieorganicznych anionów stosowania supresora, czyli układu tłumienia prądu wynikającego z przewodnictwa eluentu.

Polianilina jest jednym z pierwszych otrzymanych polimerów przewodzących i obecniet powszechnie stosuje się ją w produkcji ogniw słonecznych, ekranów dotykowych oraz powłok antystatycznych i odprowadzających ładunki elektryczne.

W chromatografii jonowej w analizie anionów nieorganicznych zwykle używa się detektorów przwodnictwa, dzięki czemu można wykryć te aniony przy niskich stężeniach. Niestety eluent jest zwykle cieczą składającą się z jonów, np. wodorotlenek sodu czy węglan sodu, co powoduje powstanie dużego szumu w sygnale elektrycznym otrzymanym podczas analizy. Aby temu zapobiec, stosuje się kolumnę supresora, w której następuje wymiana jonów sodu na jony wodorowe, przekształcając tym samym wodorotlenek w wodę, która już nie oddziałuje z detektorem. Jest to skuteczny, aczkolwiek wydłużający czas analiz, sposób na separację anionów nieorganicznych. Zamiast detektora przewodnictwa można zastosować detektor promieni UV, jednak tutaj spotykamy się z problemem absorbcji podobnych długości fal światła przez, np. węglan sodu i rozdzielaną substancję. Z kolei inne eluenty (np. kwas solny), które absorbują inne długości fal światła UV, mogą niszczyć fazę stałą w kolumnie chromatograficznej.

W związku z tym I. Sowa wraz ze współpracownikami postanowili wytworzyć fazę stałą kolumny IC, która byłaby w stanie pracować z kwasem solnym i kwasem siarkowym. Dokonano tego poprzez pokrycie ziaren silikażelu kilkunanometrową powłoką polianiliny. Po zbadaniu zmodyfikowanego materiału okazało się, że nie zmienił on znacznie powierzchni właściwej, w związku z tym można go było przetestować przy użyciu mieszaniny jonów nieorganicznych, takich jak chlorkowy, bromkowy, jodkowy, azotowy, fosforanowy, tiocyjanianowy oraz siarczanowy. Testy wykazały, że najlepszą fazą ruchomą był kwas solny, pozwolił on na bezproblemową detekcję przy użyciu detektora UV. Z kolei pokryta polianiliną faza stała wykazała skuteczność jedynie w przypadku jonów azotanowych, bromkowych i jodkowych, pozostałe z anionów były zbyt silnie zatrzymywane przez fazę stałą. Testy zostały wykonane na próbkach wody z jeziora. Wyniki dla jonów azotanowych, bromkowych i jodkowych były porównywalne do wyników otrzymanych w chromatografii jonowej z użyciem supresora.

Szczegóły w artykule "Synthesis and properties of a newly obtained sorbent based on silica gel coated with a polyaniline film as the stationary phase for non-suppressed ion chromatography" zamieszonym w czasopiśmie „Analytica Chimica Acta".

(pj)