Detektionsmethoden in der Ionenchromatographie: ein ausführlicher Überblick

28.09.2026

Artikel

Die Ionenchromatographie (IC) ist eine leistungsstarke Analysemethode zur Trennung und Quantifizierung ionischer Spezies in verschiedenen Probenmatrices. Die Wahl der Detektionsmethode hängt von den zu untersuchenden Analyten ab und ist entscheidend für das Erreichen einer hohen Empfindlichkeit und Selektivität. Dieser Blog-Beitrag befasst sich mit den grundlegenden Prinzipien der wichtigsten Detektionsverfahren in der IC, darunter die nicht-suppressierte und suppressierte Leitfähigkeitsdetektion, die UV/VIS-Detektion, die amperometrische Detektion sowie Kopplungstechniken wie die Massenspektrometrie (MS) und die induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS). Das Verständnis dieser Verfahren hilft IC-Anwendern dabei, das für bestimmte Anwendungen am besten geeignete Detektionssystem auszuwählen.

Dieser Blog-Beitrag behandelt die folgenden Themen:

Welche Detektionsmethoden werden in der Ionenchromatographie verwendet?
Leitfähigkeitsmessung
Leitfähigkeitsmessung mit Suppression
UV/VIS-Detektion
Amperometrische Detektion
Kopplungstechniken
Wann wird welche Detektionsmethode angewendet?

Welche Detektionsmethoden werden in der Ionenchromatographie verwendet?

Die Ionenchromatographie nutzt zahlreiche Detektionsmethoden, um Analyten effizient zu identifizieren und zu quantifizieren. Die am häufigsten verwendeten Detektionstechniken sind ([1–6]):

Leitfähigkeitsmessung: Die universellste und am weitesten verbreitete Detektionsmethode in der Ionenchromatographie, geeignet für Analyten wie Anionen, organische Säuren, Kationen oder Amine. Um eine höhere Empfindlichkeit zu erreichen, wird die Leitfähigkeitsmessung häufig mit Suppression kombiniert um die Hintergrundleitfähigkeit der mobilen Phase (des Eluenten) zu reduzieren.
UV/VIS-Detektion: Ideal für Analyten mit Chromophoren, die ultraviolettes oder sichtbares Licht absorbieren, wie zum Beispiel Nitrit oder Nitrat. Bei nicht absorbierenden Analyten kann entweder eine Vor- oder eine Nachsäulenderivatisierung durchgeführt werden.
Amperometrische Detektion: Am besten geeignet für elektroaktive Verbindungen wie Kohlenhydrate und Phenole.
Kopplungstechniken (ESI-MS, ESI-MS/MS und ICP-MS): Diese Methoden bieten eine höhere Spezifität und Sensitivität, insbesondere für die Spurenanalytik und die Elementspeziesanalyse.

Jede Technik bietet spezifische Vorteile und Einschränkungen, die in den folgenden Abschnitten detailliert erläutert werden.

Leitfähigkeitsmessung

Die Leitfähigkeitsdetektion misst die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit, wenn Ionen den Detektor passieren. Wenn ein Analyt aus der Trennsäule eluiert, verändert er die Leitfähigkeit der mobilen Phase und erzeugt so ein messbares Signal [7].

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Der Eluent – die mobile Phase, welche die Probe und ihre Ionen transportiert – fließt durch die Trennsäule im Ionenchromatographiesystem.
In der Trennsäule werden die Analyten getrennt (Anionen- oder Kationenaustausch) und gelangen zeitaufgelöst in die Leitfähigkeitszelle. Die Leitfähigkeitszelle enthält zwei Elektroden, an die eine niedrige Spannung angelegt wird.
Die Anwesenheit von Ionen im Eluenten beeinflusst die Leitfähigkeit in der Zelle. Ionen erhöhen die elektrische Leitfähigkeit des Eluenten und bewirken dadurch Veränderungen des durch die Zelle fließenden elektrischen Stroms.
Die Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit werden in elektrische Signale umgewandelt. Diese Signale werden typischerweise verstärkt und zur weiteren Verarbeitung und Analyse an ein Datenerfassungssystem gesendet.
Das Detektorsignal wird anhand bekannter Standards kalibriert, um einen Zusammenhang zwischen dem erzeugten Signal und der Konzentration der Analytionen herzustellen. Diese Kalibrierung ermöglicht die Quantifizierung der Analytionen in der Probe.

Grenzen und Herausforderungen der Leitfähigkeitsmessung:

Geringe Empfindlichkeit gegenüber schwach ionisierten Spezies
Die Hintergrundleitfähigkeit des Eluenten kann die Messungen stören (wird durch Suppression gemildert).
Weniger geeignet für organische Proben oder Proben mit komplexer Matrix mit niedriger Leitfähigkeit

OMNIS IC S, COND/MSM/PP/CH

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Das OMNIS IC S, COND/MSM/PP/CH mit Probeneinleitung und chemischer Suppression ist das Einstiegsgerät für die OMNIS IC-Welt. Es ist als vorinstallierte, einsatzbereite Verkaufsvariante mit einer OMNIS High-Pressure Pump Unit, einer OMNIS Actuator Unit, einer OMNIS Conductivity Detector Unit, einer OMNIS MSM Unit und einer OMNIS Peristaltic Pump Unit mit zwei Kanälen verfügbar. Es verfügt über eine transparente Tür für einen einfachen Zugang und einen Reagent Organizer.Es ist mit einer OMNIS Column Holder Unit mit intelligenter Säulenchip-Technologie ausgestattet. Für Probentransport und -injektion sorgen eine Peristaltikpumpe und ein 6/2-Wege-Ventil. Dank der 3 leeren Einheitenplätze kann das System flexibel aufgerüstet werden, z. B. mit einer OMNIS Dosing Drive Unit, einer OMNIS MISP Unit, einer OMNIS Degasser Unit oder einer OMNIS MCS Unit für die sequenzielle Suppression.Das OMNIS IC-Gerät ist für die Platzierung auf einem Autosampler vorgesehen. Es kann wahlweise ein integrierter OMNIS IC Autosampler oder ein OMNIS IC Autosampler COOL für die vollständige Automation hinzugefügt werden; alternativ kann das Gerät auf eine Grundplatte gestellt werden, z. B. bei einer Lösung mit zwei Türmen.Das OMNIS IC S, COND/MSM/PP/CH kann für Anwendungen mit chemischer Suppression eingesetzt werden. Es können jederzeit OMNIS Extension Modules zum Aufrüsten des OMNIS IC S Systems hinzugefügt werden, z. B. zur Verbesserung der Leistung mit sequenzieller Suppression oder den Optionen der Metrohm Inline Sample Preparation.Das OMNIS IC-Gerät ist mit dem 947 Professional UV/VIS Detector Vario und dem 945 Professional Detector Vario – Amperometry kompatibel und erweitert damit die Optionen für die Detektion.Das OMNIS IC S, COND/MSM/PP/CH ist die ideale Wahl für Anwendungen wie Standardanionen in einfachen Matrices wie Oberflächen- oder Trinkwasser.

OMNIS IC Autosampler Module

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Der OMNIS IC Autosampler automatisiert den Probenwechsel im OMNIS IC System und ermöglicht die effiziente Bearbeitung von bis zu 160 Vials à 5 mL abhängig vom gewählten Rack. Als erster vollintegrierter Autosampler der neuen OMNIS IC Generation wird er standardmässig direkt unter dem OMNIS IC installiert. Er ist kein Stand-alone-Gerät, sondern integraler Bestandteil des OMNIS IC Systems, der komfortabel über die OMNIS Software gesteuert wird.Key-Features:Kompakter Footprint: Direkt unter dem OMNIS IC platzierbar; Hoher Probendurchsatz: 96 x 10 mL Vials, 160 x 5 mL Vials, 192 x (1500, 700, 300) µL HPLC-Vials, 384 x 2 mL Well-Format (Deep-Wellplatte); Hohe Schnelligkeit (30 s/Injektion von 5 µL); Herausnehmbares Autosampler-Tray für einfaches Be- und Entladen; Innenraumbeleuchtung für einfaches Be- und Entladen; Schneller und präziser xyz-Nadelantrieb mit automatischer Vialerkennung; Follow-up Light und Statusanzeige zur optischen Nachverfolgung der Nadelbewegung und des Autosampler-Status; Hohe Flexibilität für verschiedene Probengefässe und Racktypen (inkl. kundenspezifische Racks); Sechs integrierte Positionen für 50-mL-Flaschen z. B. für Standards oder Spüllösungen; Standardmässig integrierte Spülstation und Leckerkennung für maximale Sicherheit; Vollständig in die OMNIS Software eingebunden; Optionale Upgrades: 3/2-Wege-Ventile, Verdünnungsstation, Barcodeleser;

Metrosep C 6 - 250/4.0

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Die Metrosep C 6 - 250/4.0 ist die Kationensäule mit der höchsten Kapazität der C-6-Reihe. Sie ist für Applikationen prädestiniert, die höchste Trennleistung erfordern. Mit dieser Säule lassen sich Proben mit extremen Konzentrationsunterschieden zuverlässig analysieren. Insbesondere Natrium und Ammonium werden hier hervorragend getrennt.

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Leitfähigkeitsmessung mit Unterdrückung

Durch den Einsatz sogenannter „Suppressionstechniken“ lässt sich die Eigenleitfähigkeit bestimmter Eluenten drastisch reduzieren und die Empfindlichkeit erheblich verbessern [7].

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Die chemische Suppression in der Ionenchromatographie erhöht die Empfindlichkeit, indem sie die Hintergrundleitfähigkeit verringert und so die Detektion ionischer Analyten in niedrigen Konzentrationen erleichtert. Dies geschieht durch Umwandlung des Eluenten in eine schwach leitfähige Form nach der Trennung der Analyten. Der Mechanismus hängt davon ab, ob Anionen oder Kationen analysiert werden [1].

Klicken Sie auf die einzelnen Überschriften unten, um weitere Informationen zu erhalten.

Reaktionen, die im Metrohm Suppressor Module (MSM Rotor A) bei der Durchführung der suppressierten Anionenchromatographie stattfinden [1].

Abbildung 1. Reaktionen, die im Metrohm Suppressor Module (MSM Rotor A) bei der Durchführung der suppressierten Anionenchromatographie stattfinden [1].

Der Suppressor ersetzt hochleitfähige Eluentenkationen (z. B. Na⁺).⁺ aus Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat) mit schwach dissoziierenden Säuren. Dies führt zu einer deutlich geringeren Hintergrundleitfähigkeit [1].

Abbildung 1 zeigt ein Beispiel für einen Natriumbicarbonat-Eluenten. Hier wird Natrium durch H⁺ ersetzt.Dabei entsteht Kohlensäure – eine schwache Säure mit sehr geringer Leitfähigkeit, die nur geringfügig in CO₂ und H₂O dissoziiert. Dies führt zu einer stabilen Hintergrundleitfähigkeit (~15 µS/cm), die für die meisten Analysen ideal ist.

Wenn ein Anion wie beispielsweise Chlorid (Cl^-) injiziert wird, durchläuft es eine ähnliche Reaktion (Abbildung 1). Das Ergebnis ist eine starke Säure mit wesentlich höherer Leitfähigkeit, die ein scharfes Signal erzeugt.

Für Anionen lassen sich anhand der oben genannten Reaktionen die folgenden Empfindlichkeiten für die Leitfähigkeitsdetektion bestimmen (Tabelle 1).

**Tabelle 1.** Empfindlichkeit gegenüber Anionen ohne und mit Suppression (Λ = Äquivalentleitfähigkeit (S cm² mol⁻¹)) [1].
Anion	Empfindlichkeit ohne chemische Suppression (Λ-_Probe) – (Λ-_Phthalat)	Empfindlichkeit mit chemischer Suppression (Λ-_Probe) – (Λ+_H)
Fluorid	16	404
Chlorid	38	426
Nitrat	33	421
½ Sulfat	42	430
Acetat	3	391

Tabelle 1 zeigt, dass die Empfindlichkeit bei der Bestimmung von Anionen mit Suppression ungefähr zehnmal höher ist als ohne Suppression.

Cation suppression for analytes and eluent with carbonate/bicarbonate

Abbildung 2. Kationensuppression für Analyten und Eluenten mit Carbonat/Bicarbonat.

Die Kationensuppression wird häufig eingesetzt, wenn starke Säuren (z. B. Salpetersäure) als Eluent genutzt werden. Die Säuren werden in Kohlensäure (H₂CO₃) umgewandelt, und bei sequenzieller Suppression durch eine Nachsäulenreaktion werden sie weiter in CO₂ und H₂O umgewandelt (Abbildung 2) [1]. Das Ergebnis ist eine sehr geringe Restleitfähigkeit.

**Tabelle 2.** Empfindlichkeit gegenüber Kationen ohne und mit Suppression (Λ = Äquivalentleitfähigkeit (S cm² mol⁻¹)) [1].
Kation	Empfindlichkeit ohne chemische Suppression (Λ-_Probe) – (Λ+_H)	Empfindlichkeit mit chemischer Suppression (Λ-_Probe) – (Λ-_OH)
Lithium	-311	237
Natrium	-300	248
Kalium	-276	272
Ammonium	-277	271
½ Magnesium	-397	251
½ Kalzium	-290	258

Durch die Kombination der chemischen Suppression mit einem zusätzlichen CO₂-Suppressionsschritt (z. B. MCS oder Metrohm Carbonate Suppression) lassen sich die Empfindlichkeit und die Basislinienstabilität noch weiter steigern [1].

Nach chemischer Suppression (für Anionen oder Kationen) entfernt dieses Verfahren gelöstes CO₂ durch Anlegen eines Vakuums am Eluenten nach der chemischen Suppression. Dadurch verschiebt sich das Carbonat Gleichgewicht in Richtung Kohlensäure, CO₂ und Wasser (Abbildung 3) [1].

Abbildung 3. Reaktion, die im MCS stattfindet.

Dadurch sinkt die Hintergrundleitfähigkeit bei der Anionenanalyse auf unter 1 µS/cm – vergleichbar mit Reinstwasser. Dies reduziert den Wasserpeak und den Systempeak erheblich, welche beide häufig früh eluierende Analyten stören. Abbildung 4 zeigt, dass Peaks, die zuvor von diesen Störungen der Basislinie beeinträchtigt waren, nun sauberer und besser aufgelöst erscheinen.

Chromatogramm von Standardanionen mit chemischer Suppression (MSM, blau) und ein Chromatogramm desselben Standards unter Anwendung der sequenztiellen Suppression (MSM + MCS, rot). Der Wasserabfall Wasserpeak (1, Injektionspeak) und der Systempick Systempeak (2, CKarbonatpeak) treten bei sequentieller sequenzieller Suppression nicht mehr auf.

Abbildung 4. Chromatogramm von Standardanionen mit chemischer Suppression (MSM, blau) und ein Chromatogramm desselben Standards unter Anwendung der sequenztiellen Suppression (MSM + MCS, rot). Der Wasserabfall Wasserpeak (1, Injektionspeak) und der Systempick Systempeak (2, CKarbonatpeak) treten bei sequentieller sequenzieller Suppression nicht mehr auf.

In der Ionenchromatographie eingesetzte Suppressoren können auf zwei Arten konfiguriert werden: als diskontinuierlich arbeitende Festbett-Suppressoren oder als kontinuierlich arbeitende Membran-Suppressoren [6,7]. Beide werden in diesem Abschnitt diskutiert.

Der von Metrohm entwickelte Festbett-Suppressor nutzt ein Revolversystem, das drei identische Suppressorkammern enthält – jede davon mit Ionenaustauscherharz gefüllt. Eine Kammer fungiert als Suppressor, während die zweite regeneriert wird und die dritte mit dem suppressierten Eluenten gespült wird („STREAM“, d. h., das Elutionsmittel wird nach dem Verlassen des Detektors zum Spülen des regenerierten MSM verwendet). Nach Abschluss einer Analyse wird der Revolver um 120° gedreht, sodass die frisch gespülte Kammer die Funktion des aktiven Suppressors übernimmt. Diese Konstruktion ermöglicht einen nahezu kontinuierlichen Betrieb [7].

Membransuppressoren (Abbildung 5) ermöglichen den kontinuierlichen Betrieb. Durch die Verwendung von Ionenaustauschermembranen kann es jedoch zu einer Belegung oder Überlastung der Membranoberfläche kommen. Dies verringert die Wirksamkeit des Suppressors und führt schließlich dazu, dass er nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert.

Schematic illustration of a continuously working membrane suppressor for analytes with sodium hydroxide eluent.

Abbildung 5. Schematische Darstellung eines kontinuierlich arbeitenden Membransuppressors für Analyten mit Natriumhydroxid als Eluent. Abbildung adaptiert aus [6].

UV/VIS-Detektion

Die UV/VIS-Detektion beruht auf der Absorption von ultraviolettem (UV) oder sichtbarem (VIS) Licht durch die Analyten. Diese Detektionsmethode eignet sich für Verbindungen, die Chromophore enthalten, wie zum Beispiel aromatische Verbindungen und Übergangsmetallkomplexe. Vor- oder Nachsäulenderivatisierungstechniken können die Detektion nicht absorbierender Analyten verbessern [5,7].

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Der UV/VIS-Detektor besteht aus einer Lichtquelle, die ein breites Lichtspektrum aussendet, das sowohl ultraviolette als auch sichtbare Wellenlängen umfasst.
Die in einem geeigneten Lösungsmittel gelöste Probe wird in das Chromatographiesystem injiziert und durch eine Durchflusszelle geleitet.
Während die Probe die Durchflusszelle durchläuft, tritt sie in Wechselwirkung mit dem von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahl. Einige der Lichtwellenlängen werden von den in der Probe vorhandenen Verbindungen absorbiert.
Der UV/VIS-Detektor misst die Lichtmenge, die die Probe durchdringt (Transmission), anstatt absorbiert zu werden. Dazu vergleicht der Detektor die Intensität des Lichtstrahls vor der Messung (Grundlinienspektrum, Autozero) mit der Intensität nach dem Durchlaufen der Probe.
Der UV/VIS-Detektor erzeugt ein elektrisches Signal, das proportional zur durch die Probe hindurchgelassenen Lichtmenge ist. Dieses Signal wird in der Regel in einen numerischen Wert oder einen Chromatogrammpeak umgewandelt, der die Extinktion verschiedener aufgetrennter Analyten in der Probe bei bestimmten Wellenlängen angibt.
Das Detektorsignal wird anhand bekannter Standards mit bekannten Konzentrationen der Verbindungen kalibriert. Diese Kalibrierkurve stellt einen Zusammenhang zwischen der Extinktion und der Konzentration des zu untersuchenden Analyten her. Durch den Vergleich der Extinktion der Probe mit der Kalibrierkurve lässt sich die Konzentration des Analyten in der Probe bestimmen.

Einschränkungen und Herausforderungen der UV/VIS-Detektion:

Erfordert, dass die Analyten UV- oder VIS-Extinktion aufweisen.
Für bestimmte nicht absorbierende Verbindungen kann eine Derivatisierung erforderlich sein.
Weniger universell einsetzbar als die Leitfähigkeitsmessung

OMNIS IC M Module

2.1051.0010

Das OMNIS IC M Module ist ein erstklassiges 1-Kanal-Gerät aus der OMNIS IC-Welt und bietet umfassende Flexibilität für eine individuelle Anpassung. Es beinhaltet eine OMNIS High-Pressure Pump Unit, eine OMNIS Actuator Unit mit flexibel wählbarem Injektionsventil, eine OMNIS MISP Unit sowie eine OMNIS Column Thermostat Unit 1 (ein Kanal, aufrüstbar) und verfügt über eine transparente Tür für einen einfachen Zugang.Die OMNIS MISP Unit kann nicht nur als Halter für eine Trap-Säule verwendet werden, sie bietet auch volle Flexibilität, um perfekt auf die Anwendungsbedürfnisse zugeschnittene Optionen der Metrohm Inline Sample Preparation (MISP) zu ergänzen, wie z. B. Ultrafiltration oder die Metrohm intelligente Partial-Loop-Injektionstechnik (MiPT). Die MISP-Techniken verbessern die Effizienz und Genauigkeit und reduzieren gleichzeitig die Anzahl der manuellen Schritte, die normalerweise mit der Probenvorbereitung verbunden sind.Die integrierte Multi Flow Monitor Unit ermöglicht eine intelligente Flussüberwachung für bis zu 4 Kanäle. Sie erkennt Flussschwankungen, die beispielsweise durch verschlissene Schläuche oder verschmutzte Filtermembranen verursacht werden, und kann Softwaremassnahmen zur Minimierung von Störungen initiieren.Die weiteren 8 freien Einheiten ermöglichen die Erstellung eines vollständig personalisierten IC-Systems. Das auf die Erfüllung individueller Anwendungsbedürfnisse ausgelegte OMNIS IC M Module kann mit verschiedenen Einheiten ausgestattet werden, darunter die OMNIS Conductivity Detector Unit, die OMNIS MSM Unit, die OMNIS MCS Unit, die OMNIS Degasser Unit, die OMNIS Peristaltic Pump Unit, oder sogar mit automatischer Eluentenherstellung, Niederdruckgradient oder zwei Säulen verwendet werden.Blindabdeckungseinheiten sind standardmässig nicht im Lieferumfang enthalten und müssen separat ergänzt werden.Neben einem Reagent Organizer oder einer Reagent Organizer Liquid Control wird eine Bodenplatte oder ein Autosampler benötigt. Es kann wahlweise ein integrierter OMNIS IC Autosampler oder ein OMNIS IC Autosampler COOL für die vollständige Automation hinzugefügt werden.Das OMNIS IC M Module kann jederzeit mit frei konfigurierbaren OMNIS Extension Modules aufgerüstet werden, um die Leistung weiter zu verbessern.Das OMNIS IC-Gerät ist mit dem 947 Professional UV/VIS Detector Vario und dem 945 Professional Detector Vario – Amperometry kompatibel und erweitert damit die Optionen für die Detektion.Wenden Sie sich an Ihren IC-Spezialisten vor Ort, um Ihren eigenen, vollständig personalisierten Ionenchromatographen zu konfigurieren, der auf Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen zugeschnitten ist.

OMNIS IC Autosampler Module

2.1054.0010

947 Professional UV/VIS Detector Vario SW

2.947.0010

Der intelligente Ein-Wellenlägen-Detektor, 947 Professional UV/VIS Detector Vario SW, ermöglicht die sichere und zuverlässige Quantifizierung von Substanzen, die im ultravioletten oder sichtbaren Bereich aktiv sind. Es kann eine Wellenlänge ausgewählt werden.

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Amperometrische Detektion

Die amperometrische Detektion nutzt eine elektrochemische Zelle, um den Strom zu messen, der durch die Oxidation oder Reduktion von Analyten an der Elektrodenoberfläche erzeugt wird [1,5,6]. Sie ist hochselektiv für elektroaktive Verbindungen, einschließlich Kohlenhydrate, Zuckeralkohole und bestimmte Anionen/Kationen.

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Der amperometrische Detektor besteht aus einer elektrochemischen Zelle mit zwei Elektroden: einer Arbeitselektrode (WE) und einer Referenzelektrode (RE).
Wenn die Analyten aus der Trennsäule eluieren, gelangen sie in die elektrochemische Zelle. Je nach ihrer Beschaffenheit durchlaufen sie an der Oberfläche der WE entweder Oxidations- oder Reduktionsreaktionen (Oxidationsreaktionen sind am häufigsten).
Während der Oxidations- oder Reduktionsreaktion nehmen die Analyten Elektronen auf oder geben sie ab. Dieser Elektronentransfer erzeugt einen elektrischen Strom, der proportional zur Konzentration des Analyten ist.
Der durch die Oxidations- oder Reduktionsreaktion erzeugte elektrische Strom wird vom amperometrischen Detektor gemessen. Der Strom wird in der Regel verstärkt und in ein detektierbares Signal umgewandelt.
Um die Konzentration der Analyten zu bestimmen, wird die Reaktion des amperometrischen Detektors anhand bekannter Standards mit bekannten Analytkonzentrationen kalibriert. Diese Kalibrierung ermöglicht die Quantifizierung der Analyten in der Probe.

Grenzen und Herausforderungen der amperometrischen Detektion:

Erfordert sorgfältige Elektrodenpflege und -konditionierung.
Die Empfindlichkeit kann durch Matrixeffekte und Elektrodenverschmutzung beeinflusst werden.
Beschränkt auf Analyten, die elektrochemische Reaktionen eingehen

OMNIS IC M, COND/MSM/MCS/PP/DEG/DD/ROLC

2.1051.0020

Das OMNIS IC M, COND/MSM/MCS/PP/DEG/DD/ROLC ist ein erstklassiges 1-Kanal-Gerät aus der OMNIS IC-Welt. Es ist als vorinstallierte, einsatzbereite Verkaufsvariante mit einer OMNIS High-Pressure Pump Unit, einer OMNIS Actuator Unit, einer OMNIS Conductivity Detector Unit, einer OMNIS MSM Unit, einer OMNIS MCS Unit, einer OMNIS Degasser Unit, einer OMNIS Peristaltic Pump Unit mit einem Kanal und einer OMNIS Dosing Drive Unit verfügbar. Es verfügt über eine transparente Tür für einen einfachen Zugang und eine Reagent Organizer Liquid Control.Die integrierte OMNIS Column Thermostat Unit 1 verfügt über einen entnehmbaren Säulenauszug mit intelligenter Säulenchip-Technologie und regelt die Säulentemperatur (5 - 80 °C, in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur). Der Säulenthermostat ist für die Verwendung mit einer Säule vorgesehen, kann aber jederzeit für 2 Säulen aufgerüstet werden. Für Probentransport und -injektion sorgen eine Peristaltikpumpe und ein 7/3-Wege-Ventil.Für Anwendungen mit hohem Durchsatz verfügt das OMNIS IC M, COND/MSM/MCS/PP/DEG/DD/ROLC über eine OMNIS MISP Unit für die integrierte Probenvorbereitung. Die OMNIS MISP Unit kann nicht nur als Halter für eine Trap-Säule verwendet werden, sie bietet auch volle Flexibilität, um perfekt auf die Anwendungsbedürfnisse zugeschnittene Optionen der Metrohm Inline-Probenvorbereitung (MISP) zu ergänzen, wie z. B. Ultrafiltration oder die Metrohm intelligente Partial-Loop-Injektionstechnik (MiPT). Diese MISP-Techniken verbessern die Effizienz und Genauigkeit und reduzieren gleichzeitig die manuellen Schritte, die normalerweise mit der Probenvorbereitung verbunden sind.Die integrierte Multi Flow Monitor Unit ermöglicht eine intelligente Flussüberwachung für bis zu 4 Kanäle. Sie erkennt Flussschwankungen, die beispielsweise durch verschlissene Schläuche oder verschmutzte Filtermembranen verursacht werden, und kann Softwaremassnahmen zur Minimierung von Störungen initiieren.Die enthaltene Reagent Organizer Liquid Control dient nicht nur als Halter für Flüssigkeits- und Eluentenflaschen, sondern verfügt auch über ein integriertes Licht, das den Innenraum des Geräts beleuchtet, wenn mindestens eine Tür geöffnet ist. Die integrierten Leck- und Levelsensoren werden von der OMNIS -Software überwacht und unterstützen die automatische Eluentenherstellung und Flüssigkeitsniveaukontrolle.Das OMNIS IC-Gerät ist für die Platzierung auf einem Autosampler vorgesehen. Es kann wahlweise ein integrierter OMNIS IC Autosampler oder ein OMNIS IC Autosampler COOL für die vollständige Automation hinzugefügt werden; alternativ kann das Gerät auf eine Bodenplatte gestellt werden, z. B. bei einer Lösung mit 2 Türmen.Das OMNIS IC-Gerät ist mit dem 947 Professional UV/VIS Detector Vario und dem 945 Professional Detector Vario – Amperometry kompatibel und erweitert damit die Optionen für die Detektion.Das OMNIS IC M, COND/MSM/MCS/PP/DEG/DD/ROLC dient als flexibles 1-Kanal-Gerät für hohen Durchsatz. Die weitere Aufrüstbarkeit mit OMNIS Extension Modules erweitert seine Fähigkeit zur Erfüllung zukünftiger Anforderungen, z. B. für die 2-Kanal-Ionenchromatographie oder erweiterte Liquid-Handling-Funktionen.Das hochwertige OMNIS IC M-Gerät ist die ideale Wahl für qualifizierte oder anspruchsvolle Anwendungen, die eine sequenzielle Suppression und temperaturgeregelte Säulenbedingungen erfordern, wie z. B. Oxyhalogenid-Analysen oder Analysen von unterdrückten Kationen in verschiedenen Matrices. Dank der integrierten Probenvorbereitung können auch komplexe Matrices verarbeitet werden, während der manuelle Arbeitsaufwand minimiert und die Genauigkeit erhöht wird.

OMNIS IC Autosampler Module

2.1054.0010

945 Professional Detector Vario – Amperometry

2.945.0020

Intelligenter Stand-Alone-Detektor ausgerüstet mit dem IC Amperometric Detector. Mit hervorragender Selektivität durch die vier Messmodi: DC, PAD, flexIPAD und CV. Das exzellente Signal/Rausch-Verhältnis und die sehr schnelle Messbereitschaft garantieren höchste Präzision der Messung. Zum Einsatz mit den intelligenten IC Geräten oder als unabhängiger Detektor.

Metrosep Carb 2 - 250/2.0

6.01090.230

Die IC-Säule Metrosep Carb 2 - 250/2.0 eignet sich speziell für die Bestimmung von Kohlenhydraten unter Verwendung alkalischer Eluenten und der gepulsten amperometrischen Detektion. Die hochkapazitive Anionenaustauschsäule basiert auf einem Styrol/Divinylbenzol-Copolymer. Sie ist im Bereich von pH = 0–14 stabil und trennt Mono- und Disaccharide. Darüber hinaus ist sie auch für die Analyse von Zuckeralkoholen, Anhydrozucker, Aminozucker usw. geeignet. Die 250-mm-Microbore-Variante der Metrosep Carb 2 Trennsäule ist für komplexe Trennungen optimiert.Durch den geringen Eluentverbrauch ist sie besonders für IC-MS-Kopplung geignet.

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Kopplungstechniken:
Massenspektrometrie (MS) und induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS)

Massenspektrometer, wie sie beispielsweise für ESI (Elektrospray-Ionisation)-MS, ESI-MS/MS und ICP-MS verwendet werden, detektieren Analyten anhand ihres Masse-zu-Ladungs-Verhältnisses und bieten dabei eine hohe Empfindlichkeit und Spezifität [6]. Diese Techniken eignen sich besonders für den Nachweis im Spurenbereich, die Elementspeziierung und zur eindeutigen Identifizierung komplexer Analyten.

Einschränkungen und Herausforderungen von Kopplungstechniken:

Erfordert hochentwickelte Geräte und Fachkenntnisse.
Höhere Betriebskosten im Vergleich zu anderen Detektionsmethoden
Eine Probenvorbereitung kann erforderlich sein, um Matrixinterferenzen zu eliminieren.

Wann wird welche Datektionsmethode angewendet?

Die Wahl der geeigneten Detektionsmethode hängt von der Anwendung und den Eigenschaften des Analyten ab. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen in der Ionenchromatographie verwendeten Detektoren und die Anwendungen, für die sie sich besonders eignen.

Detektionsmethode	Anwendungen	Wichtigste Vorteile
Leitfähigkeit	Anionen, Kationen, Amine	Universell, wartungsfrei, zerstörungsfrei
UV/VIS	Bromat, Chromat, Oxoverbindungen, Stickstoff-/Schwefelverbindungen, Halogene, organische Substanzen	Hohe Spezifität, flexible Wellenlängeneinstellungen
Amperometrie	Kohlenhydrate, Zuckeralkohole, elektroaktive organische Substanzen	Hohe Selektivität und Empfindlichkeit gegenüber redoxreaktiven Verbindungen
Massenspektrometrie (ESI-MS, ESI-MS/MS, ICP-MS)	Spurenelemente (Cr, As, Se, I, Fe usw.) (ICP-MS), Pestizide, Amine, Halogenessigsäuren, organische Moleküle (ESI-MS, ESI-MS/MS)	Ultrahohe Empfindlichkeit, eindeutige Identifizierung

Beispiele finden Sie in den folgenden Abschnitten. Klicken Sie auf die jeweilige Überschrift, um weitere Informationen anzuzeigen.

Analyt	Trennsäule	Application Note
F^-, ClO₂^-, BrO₃^-, Cl^-, NO₂^-, Br^-, ClO₃^-, NO₃^-, DCA, SO₄^2-, PO₄^3-	Metrosep A Supp 21	Wasserqualitätsprüfung mit EPA 300.1
BrO₃^-	Metrosep A Supp 17	Analyse von Bromat in Trinkwasser gemäß ISO 11206 und EPA 317
PFAS (Überwachung)	Metrosep A Supp 5 - 250/4.0	Überwachung von PFAS in Wasserquellen
Cl^-, PO₄^3-, NO₃^-, SO₄^2-	Metrosep A Supp 10	Anionen und Kationen im Bier
Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺(nicht suppressiert)	Metrosep C 6	Anionen und Kationen im Bier
F^-	Metrosep A Supp 16	Fluorid in Natriumfluoridtabletten zur pharmazeutischen Verwendung
Citrat, Phosphat	Metrosep A Supp 3	Nachweis von Zitronensäure/Citrat und Phosphat nach USP <345>
Gluconat, Lactat, Acetat, Propionat, Isobutyrat, Butyrat, Methacrylat, Valerat, Methylsulfat, Dichloracetat, Malonat, Malat, Glutarat, Adipat, Phthalat	Metrosep A Supp 7	Bewertung der Weinqualität mit IC

Analyt	Trennsäule	Application Note
NO₃^-, NO₂^-	Metrosep A Supp 7 Metrosep A Supp 5	Nitrit und Nitrat in Fleischerzeugnissen
NO₂^-	Säule: Metrosep A Supp 10 - 250/4.0 Vorsäule: Metrosep A PCC 2 HC/4.0	Nitrit in Hydroxypropylmethylcellulose
Br-, NO₂^-, NO₃^-	Metrosep A Supp 7	Bestimmung der Anionen in Wasser mit hoher Ionenkonzentration mittels IC unter Verwendung kombinierter Leitfähigkeits- und UV-Detektion
Melamin	Metrosep C 4	Melamin in Nahrungsmitteln durch Kationenchromatographie mit UV/VIS-Detektion
BrO₃^- (PCR)	Metrosep A Supp 10	Analyse von Bromat im Trinkwasser gemäß ISO 11206 und EPA 317
CrO₄^2-	Metrosep A Supp 17	Chromat (Cr(VI)) in Wasser
Siliziumdioxid (PCR)	Metrosep A Supp 7	Silikate in Kühlmitteln
Cu, Zn, Fe (PCR)	Metrosep C 2	Bestimmung von Kupfer, Zink, Eisen(II) und Mangan in Rotwein mittels Kationenchromatographie mit UV/VIS-Detektion und Nachsäulenderivatisierung mit PAR
Zn (PCR)	Metrosep A Supp 10	Zinkoxid-Bestimmung gemäß USP General Chapter <591>
EDTA, HEDTA und DTPA	Metrosep A Supp 3	Bestimmung von EDTA, HEDTA und DTPA nach EN 13368-1
Tolyltriazol, Benzotriazol und 2-Mercaptobenzothiazol	MetroSil RP 3	Online-Monitoring von Kupferkorrosionsinhibitoren im Kühlwasser

Analyt	Trennsäule	Application Note
I^-	Metrosep A Supp 17	Jodüberwachung in natürlichen Ressourcen
CN^-, S^2-	Metrosep A Supp 10	Cyanid und Sulfid mit der Metrosep A Supp 10 - 100/2.0 und amperometrischer Detektion
Sulfite	Metrosep Carb 2 - 150/4.0	Vereinfachte Sulfitbestimmung bei Lebensmitteln und Getränken mittels Ionenchromatographie
Laktose	Metrosep Carb 2	Laktoseintoleranz und Vertrauen in die Richtigkeit der Lebensmittelkennzeichnung
Glukose, Maltose	Metrosep Carb 2	Trennung von Glucose- und Maltosederivaten auf der Säule Metrosep Carb 2 unter Einsatz eines Flussgradienten
Inositol, Glucose, Fructose und Saccharose	Metrosep Carb 2	Kohlenhydrate in Orangensaft mittels gepulster amperometrischer Detektion
Inositol, Arabinol, Sorbitol, Glucose, Xylose, Fructose, Lactose, Saccharose, Maltose	Metrosep Carb 2	Zucker und Zuckeralkohole in einem Apfelgetränk mittels gepulster amperometrischer Detektion
Mannitol, Arabinose, Galactose, Mannose, Xylose	Metrosep Carb 2	Qualitätssicherung von Instantkaffee
Glyphosat, AMPA	Metrosep Carb 2	Glyphosat und AMPA in Trinkwasser
Phenole	Metrosil RP 3	Vier Phenole in Leitungswasser durch amperometrische Detektion
Gentamicin	Phenomenex	Bestimmung der Inhaltsstoffe von Gentamicin nach USP mittels gepulst-amperometrischer Detektion

Analyt	Trennsäule	Application Note
MCAA, MBAA, BrO₃^-, DCAA, Dalapon, BCAA, DBAA, TCAA, BDCAA, CDBAA, TBAA	Metrosep A Supp 19	Spurenbestimmung von Halogenessigsäuren, Dalapon und Bromat in Trinkwasser
Trifluoressigsäure	Metrosep A Supp 17	IC-MS/MS-Analyse von Trifluoressigsäure nach DIN 38407-53
ClO₄^-	Metrosep A Supp 7	Spurenanalyse von Perchlorat in Trinkwasser – Bestimmung nach US EPA 332.0 mittels IC-MS/MS
Br^-, BrO₃^-	Metrosep A Supp 5	Bromid- und Bromatspuren in Trinkwasser durch IC-MS, Bestimmung der Methodendetektionsgrenze (MDL = method detection limit)
Harnstoff	Metrosep C 6	Bestimmung von Harnstoff in ultrareinem Wasser mittels IC-MS
Diethylamin, Trimethylamin	Metrosep C 2	Spuren von Diethylamin und Triethylamin durch IC-MS
Cetic-, Propion-, Buttersäure, Valerian- und Capronsäure	Metrosep Organische Säuren	Aliphatische Monocarbonsäuren in Prozesswasser mittels IC/MS-Kopplung
Iodat, Iodid, Iomeprol	Phenomenex Envirosep-PP	IC-ICP-MS-Analytik von iodierten Röntgenkontrastmitteln
Cr(III), Cr(VI) (as CrO₄^2-)	Metrosep Carb 2	Chromspeziation mittels IC-ICP-M

Fazit

Die Wahl der geeigneten Detektionsmethode in der Ionenchromatographie ist entscheidend für eine möglichst genaue und zuverlässige Analyse. Die Leitfähigkeitsmessung bleibt der Standard für allgemeine ionische Spezies, während die UV/VIS- und die amperometrische Detektion eine verbesserte Selektivität für spezifische Verbindungen bieten. Kopplungstechniken wie ESI-MS, ESI-MS/MS und ICP-MS bieten eine außergewöhnliche Empfindlichkeit und Spezifität für Spuren und komplexe Analyten. 

Ein Verständnis der Grundlagen und Limitierungen der unterschiedlichen Detektionsmethoden ermöglicht die Auswahl der jeweils am besten geeigneten Methode, um eine optimale Leistungsfähigkeit zu gewährleisten.

Referenzen

[1Schäfer, H.; Läubli, M. Monographie Ionenchromatographie; Metrohm AG: Herisau, Schweiz, 2023. https://www.metrohm.com/en/products/8/1085/81085077.html

[2] Haddad, P. R.; Jackson, P. E. IonenchromatographieJournal of Chromatography Library; Elsevier: Amsterdam, 1990. eBook ISBN: 9780080858531

[3] Michalski, R. Prinzipien und Anwendungen der Ionenchromatographie. In Anwendung von IC-MS und IC-ICP-MS in der UmweltforschungJohn Wiley & Sons, Ltd, 2016; S. 1–46. DOI:10.1002/9781119085362.ch1

[4] Michalski, R. Ionenchromatographie als Referenzmethode zur Bestimmung anorganischer Ionen in Wasser und Abwasser. Kritische Rezensionen in der Analytischen Chemie 2006, 36 (2), 107–127. DOI:10.1080/10408340600713678

[5Buchberger, W. W. Nachweisverfahren in der Ionenchromatographie anorganischer Ionen. TrAC Trends in Analytical Chemistry 2001, 20 (6), 296–303. DOI:10.1016/S0165-9936(01)00068-1

[6] Paull, B.; Nesterenko, P. N. Kapitel 8 - Ionenchromatographie. In FlüssigkeitschromatographieFanali, S., Haddad, P. R., Poole, C. F., Schoenmakers, P., Lloyd, D., Hrsg.; Sonst: Amsterdam, 2013; S. 157–191. DOI:10.1016/B978-0-12-415807-8.00008-0

[7] Kolb, M.; Seubert, A.; Schäfer, H.; Läubli, M. (Editor). Monographie: Praktische Ionenchromatographie, 3. Aufl.; Metrohm AG: Herisau, Schweiz, 2020. https://www.metrohm.com/en/products/8/1085/81085069.html

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Monographie: Fortschrittliche Detektionstechniken in der Ionenchromatographie

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Monographie: Ionenchromatographie

Die vollständig überarbeitete und aktualisierte zweite Auflage der Monographie «Ionenchromatographie» bietet eine eingehende Auseinandersetzung mit der Theorie und den praktischen Anwendungen der Ionenchromatographie. Darüber hinaus werden ausführliche Erläuterungen zur Theorie, zu Nachweismethoden und zu Trennsäulentypen gegeben. Laden Sie die Monographie herunter, um mehr über Ionenchromatographie zu erfahren.

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