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La columna de separación de la cromatografía iónica (IC) de alta resolución suele denominarse el "corazón" del cromatógrafo iónico. El motivo de esta denominación es sencillo: la columna es responsable de la separación de los analitos de interés entre sí, así como de los iones de la matriz de la muestra que interfieren. Las capacidades únicas de separación de las columnas IC permiten la determinación de múltiples analitos dentro de una ejecución. En esta serie de blogs, compartiremos lo que se requiere para garantizar el correcto funcionamiento de una columna IC y cómo maximizar la vida útil de la columna.
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Condiciones de funcionamiento estándar
Para empezar, se deben considerar las condiciones estándar de operación, tales como la composición del eluyente (fase móvil), el eluyente tasa de flujo, los temperatura del horno de columna, y el Método de detección. Estas condiciones estándar son específico para cada tipo de columna individual y corresponden a las condiciones que funcionan mejor con la aplicación para la que está destinada la columna. Cada columna analítica vendida por Metrohm se entrega con un certificado de análisis (CoA) que se registra en condiciones de funcionamiento estándar.
En la siguiente tabla puede encontrar las condiciones de funcionamiento estándar para tres columnas IC de Metrohm diferentes.
| Columna | Metrosep C 6 – 150/4.0 | Metrosep A Supp 17 – 150/4.0 | Metrosep Carb 2 – 150/4.0 |
Composición del eluyente |
1,7 mmol/L de ácido nítrico 1,7 mmol/L de ácido dipicolínico |
5,0 mmol/l de carbonato de sodio 0,2 mmol/l de bicarbonato de sodio |
100 mmol/L de hidróxido de sodio 10 mmol/L de acetato de sodio |
| Tasa de flujo | 0,9 ml/min | 0,6 ml/min | 0,5 ml/min |
| Temperatura del horno | 30 °C | 25 °C | 30 °C |
| Detección | Conductividad no suprimida | conductividad suprimida | Detección amperométrica |
| Analitos | Litio, sodio, amonio, potasio, calcio, magnesio | Fluoruro, cloruro, nitrito, bromuro, nitrato, sulfato, fosfato | Inositol, arabitol, sorbitol, glucosa, xilosa, fructosa, lactosa, sacarosa |
Equilibrio
Además de las condiciones de funcionamiento estándar, los parámetros de puesta en marcha juegan un papel importante en la vida útil de la columna de separación. El alto estrés mecánico y térmico es una razón frecuente de la reducción de la vida útil de la columna.. Por lo tanto, se recomienda aumentar lentamente el caudal de eluyente a la columna y evitar choques térmicos y de presión. Para obtener más información sobre las especificaciones, consulte las condiciones de equilibrio recomendadas en el folleto de la columna correspondiente.
Límites operativos
Según los diferentes diseños de fase estacionaria que se requieren para lograr diferentes selectividades y garantizar una amplia gama de aplicaciones de CI, las propiedades químicas y físicas de los intercambiadores de iones pueden variar. Por lo tanto, se recomiendan diferentes límites operativos para varios tipos de columna y fijado de acuerdo a las pruebas de estrés realizadas durante el desarrollo de un producto. Antes de comenzar a optimizar una aplicación, consulte el folleto de la columna correspondiente para conocer los límites operativos correspondientes para lograr resultados óptimos y garantizar una larga vida útil de la columna.
La química del intercambiador de iones define los límites de Temperatura de funcionamiento, pH del eluyente, y modificadores orgánicos que puede estar presente en el eluyente. Estos valores son válidos para cada dimensión de un tipo de columna (por ejemplo, el Metrosep C 6). Superar estos límites puede afectar considerablemente el rendimiento de la columna y, en el peor de los casos, provocar Daño irreversible. Los caudales tolerados y la presión máxima se correlacionan con las propiedades físicas y, por supuesto, con la dimensión de la columna; por lo tanto, estos límites se establecen para cada dimensión de la columna (p. ej., Metrosep C 6 – 100/4.0 contra Metrosep C 6 – 250/2.0).
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Folleto de información
Además del CoA, se puede encontrar mucha información valiosa necesaria en el folleto de la columna respectiva. Las instrucciones sobre el equilibrio, la regeneración, los límites operativos y mucho más se pueden encontrar en el folleto de la columna que se proporciona para cada tipo de columna IC que ofrece Metrohm.
Puede descargar un ejemplo de un folleto de columna a continuación donde se proporciona la información en varios idiomas diferentes (DE, EN, FR y ES).
Almacenamiento
Dependiendo de las condiciones de operación y las propiedades del material del intercambiador de iones, se recomiendan diferentes condiciones de almacenamiento para diferentes tipos de columnas. Estas condiciones (temperatura de almacenamiento y eluyente de almacenamiento) se describen en el prospecto de la columna correspondiente y deben seguirse estrictamente.
Tenga en cuenta que el almacenamiento de una nueva columna durante largos períodos de tiempo, así como el cambio frecuente entre el almacenamiento y el funcionamiento, en realidad pueden resultar complicados. más estresante a la columna que operarla 24/7! Por lo tanto, no se recomienda almacenar una columna durante mucho tiempo sin usarla.
Para proteger su columna de separación de la contaminación de la muestra y prolongar su vida útil, es fundamental utilizar una precolumna. La precolumna debe cambiarse a intervalos regulares: una regla general es que se utilizarán unas cuatro precolumnas durante la vida útil de una columna IC.
Las precolumnas se ofrecen en dos diseños: «sobre columna» (p. ej., Metrosep A Supp 17 Guardia/4.0, a la izquierda) y como un protector separado que está conectado a la columna IC con un capilar (p. ej., Metrosep A Supp 17 S-Guard/4.0, a la derecha). Para las columnas de separación de microcalibre, se recomiendan los protectores de columna de microcalibre correspondientes (p. ej., Metrosep A Supp 10 Guard/2.0).
Por defecto, se debe utilizar una precolumna del mismo material que la columna. Sin embargo, para aplicaciones especiales, la combinación de diferentes materiales de intercambio iónico mediante el uso de una precolumna diferente puede ayudar a optimizar la separación. Un ejemplo de ello es el caso del sulfato y el sulfito, como se muestra a continuación.
Amortiguador de pulsaciones
Con la excepción de la Línea de productos Eco IC, todos los instrumentos de cromatografía iónica de Metrohm están equipados con un absorbedor de pulsaciones. Para el Eco IC, se recomienda encarecidamente añadir el amortiguador de pulsaciones como opción. Como se mencionó anteriormente, A las columnas IC no les gusta el estrés mecánico repetido, especialmente los basados en fases estacionarias de poli(alcohol vinílico) o polimetacrilato. Por lo tanto, el absorbedor de pulsaciones es una herramienta útil para proteger la columna de posibles fluctuaciones de presión en el sistema y mejorar la vida útil de la columna.
Obtenga más información sobre la línea completa de productos y accesorios de cromatografía iónica de Metrohm a continuación.
Calidad química
En la cromatografía iónica, la relación entre el volumen de muestra y el volumen de eluyente que fluye a través de la columna es muy pequeña, normalmente en el rango de 1:1000. Por lo tanto, la calidad de los reactivos químicos utilizados en la preparación del eluyente juega un papel crucial en la vida útil de la columna. Para garantizar un rendimiento óptimo, utilice productos químicos denominados "para IC" siempre que sea posible, ya que se prueban especialmente en impurezas (por ejemplo, metales) que podrían dañar la columna cromatográfica.
Para la dilución de los componentes del eluyente, se suele utilizar agua ultrapura en la cromatografía iónica. Para asegurar buenos resultados cromatográficos, el agua ultrapura debe tener una resistencia específica mayor de 18 MΩ · cm y estar libre de partículas. El agua ultrapura se filtra a través de un filtro de 0,45 µm y se trata con UV. Las modernas fuentes de agua ultrapura para uso en laboratorio garantizan este nivel de calidad del agua (Tipo I).
Preparación de la muestra
Con el Preparación de muestras en línea de Metrohm (MISP) opciones, Metrohm proporciona una gran cantidad de técnicas de preparación de muestras que son beneficiosas para la columna de separación, así como para los analistas. En lugar de cargar la muestra completa en la columna, estas técnicas aseguran la reducción de varios efectos de la matriz de la muestra, evitando así posibles daños a la columna.
Una de las técnicas MISP más destacadas es Ultrafiltración en línea (ilustrado aquí), que elimina eficazmente las partículas de la muestra de forma totalmente automática, antes de que lleguen a la columna. De esa forma, se puede evitar el bloqueo de la columna por muestras sucias sin ningún esfuerzo manual.
Aprenda más sobre el Técnicas de preparación de muestras en línea (MISP) de Metrohm ofrecido aquí!
Características de iColumn
Todas las columnas Metrosep que ofrece Metrohm están equipadas con un chip inteligente que contiene información útil sobre varias condiciones de operación de la columna (p. ej., equilibrio, condiciones de operación estándar, límites de operación y más) y realiza un seguimiento de ciertos parámetros (p. ej., configuración para trabajar, número de inyecciones, número de horas de trabajo y valores máximos de trabajo como la presión y caudal) durante la vida útil de la columna. Es beneficioso conectar el chip de columna al lector de chips como se ilustra aquí para un control y soporte adecuados.
Vida útil de la columna
¿Cuántas inyecciones son posibles en una columna específica? Desafortunadamente, no es posible dar una respuesta exacta a esta pregunta. Esto es porque la vida útil de la columna depende en gran medida de la matriz de la muestra y de las condiciones de elución. Debido a la multitud de aplicaciones y muestras diferentes que se pueden cubrir con una sola columna IC, no es posible predecir la vida útil de la columna para cada aplicación y tipo de muestra.
Durante el desarrollo de la columna, se realizan varias pruebas de resistencia en condiciones estándar con una precolumna utilizando los estándares apropiados. En estas condiciones, la columna debe soportar al menos 2000 inyecciones.
