- Код статьи
- S3034512X25110066-1
- DOI
- 10.7868/S3034512X25110066
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 80 / Номер выпуска 11
- Страницы
- 1189-1205
- Аннотация
- Рассмотрены особенности хроматографического удерживания катионов щелочных и щелочноземельных металлов на поли(стирол-дивинилбензольных) катионообменниках с привитыми карбоксильными группами. Найдено, что удерживание катионов металлов, имеющих одинаковый заряд, прямо пропорционально значениям их поляризуемости. Изучены закономерности удерживания катионов металлов и аммония от природы и концентрации элюента, определен вклад вторичных процессов в удерживание и форму хроматографических пиков. Показано, что с увеличением концентрации элюента улучшается симметрия хроматографических пиков. Построены зависимости Вант-Гоффа и рассчитаны значения энтальпии (ΔH°) адсорбции. Отмечено, что эффективность колонки возрастает с увеличением температуры. Показана возможность одновременного определения катионов щелочных, щелочноземельных металлов и аммония методом ионной хроматографии с использованием карбоксильных катионообменников и двух вариантов кондуктометрического детектирования. Обсуждается практическое применение сорбентов.
- Ключевые слова
- ионная хроматография карбоксильный катионообменник щелочные металлы щелочноземельные металлы
- Дата публикации
- 01.11.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 39
Библиография
- 1. Nesterenko P.N. Ion chromatography / Liquid Chromatography: Fundamentals and Instrumentation. V. 1. 3rd Ed. Oxford: Elsevier, 2023. P. 465.
- 2. Шпигун O.A., Золотов Ю. А. Ионная хроматография и ее применение в анализе вод. М: МГУ, 1990. 198 c.
- 3. Haddad P.R., Nesterenko P.N., Buchberger W. Recent developments and emerging directions in ion chromatography // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1184. P. 456.
- 4. Нестеpенко П.Н., Пирогов А.В., Шпигун O.A. Современные системы разделения для ионной хроматографии // Заводск. лаборатория. 2003. T. 69. № 3. C. 10.
- 5. Нестеpенко П.Н., Кебец П.А., Сочилина К.О. Применение микросферического сульфированного сверхсшитого полистирола в ионной хроматографии // Журн. аналит. химии. 2003. T. 58. № 5. C. 523.
- 6. Nesterenko P.N., Kebets P.A., Sochilina K.A. Use of microspherical sulfonated hypercrosslinked polystyrene in ion chromatography // J. Anal. Chem. 2003. V. 58. № 5. P.467.
- 7. Sato H. Isocratic elution of sodium, ammonium, potassium, magnesium and calcium ions by ionexchange chromatography // J. Chromatogr. 1989. V. 469. P. 339.
- 8. Potts M.E., Stillian J.R. Monitoring of inorganic and organic cations using on-line ion chromatography // J. Chromatogr. Sci. 1988. V. 26. № 7. P. 315.
- 9. Hajos P. Histidine as a dipolar eluent component in cation chromatography. // J. Chromatogr. A. 1997. V. 789. P. 141.
- 10. Small H., Miller T.E. Indirect photometric chromatography // Anal. Chem. 1982. V. 54. № 3. P. 462.
- 11. Sherman J.H., Danielson N.D. Comparison of inorganic mobile phase counterions for cationic indirect photometric chromatography // Anal. Chem. 1987. V. 59. № 3. P.490.
- 12. Campbell D.L., Stillian J., Carson S., Joyce R., Heberling S. Separation and detection of group I and II cations by ion chromatography // J. Chromatogr. 1991. V. 546. P. 229.
- 13. Rocklin R.D., Rey M.A., Stillian J.R., Campbell D.L. Ion chromatography of monovalent and divalent cations // J. Chromatogr. Sci. 1989. V. 27. № 8. P. 474.
- 14. Kolla P., Koehler J., Schomburg G. Polymer-coated cation-exchange stationary phases based on silica // Chromatographia. 1987. V. 23. № 7. P. 465.
- 15. Nair L.M., Saari-Nordhaus R., Anderson Jr J.M. Ion chromatographic separation of transition metals on a polybutadiene maleic acid-coated stationary phase // J. Chromatogr. A. 1994. V. 671. P. 43.
- 16. Кузьмина K.A., Нестеренко П.Н. Синтез и хроматографические свойства карбоксильных катионообменников на основе алкилсиликагелей, динамически модифицированных гидролизованным малеинизированным льняным маслом // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2005. Т. 46. № 6. С. 406.
- 17. Kuz’mina К.А., Nesterenko P.N. Synthesis and chromatographic characteristics of carboxylic cation exchangers based on alkyl silica gels modified dynamically with hydrolyzed maleinized linseed oil // Moscow Univ. Chem. Bull. 2006. V. 60. № 6. P. 26.)
- 18. Nesterenko P.N. Chapter 3. Stationary phases for ion separations / Ion-Exchange Chromatography and Related Techniques / Eds. Nesterenko P.N., Poole C.F., Sun Y. Oxford: Elsevier, 2024. P. 49. NIST Critically selected stability constants of metal complexes dstsbase. Version 8.0. 2004.
- 19. Лисичкин Г.В., Фадеев А.Ю., Сердан A.A., Нестеренко П.Н., Мингалев П.Г., Фурман Д.Б. Химия привитых поверхностных соединений. М.: Физматлит, 2003. 592с.
- 20. Элефтеpов A.И., Нестеpенко П.Н., Шпигун O.A. Одновpеменное ионохpоматогpафическое опpеделение щелочных и щелочноземельных металлов. Использование катионообменника с пpивитыми диаминокаpбоксильными гpуппами // Журн. аналит. химии. 1996. T. 51. № 10. C. 1064.
- 21. Elefterov A.I., Nesterenko P.N., Shpigun O.A. Simultaneous ion-chromatographic determination of alkali and alkaline-earth metals: Use of a cation exchanger with bonded diaminocarboxylic groups // J. Anal. Chem. 1996. V. 51. № 10. P. 972.
- 22. Elefterov A.I., Kolpachnikova M.G., Nesterenko P.N., Shpigun O.A. Ion-exchange properties of glutamic acid-bonded silica // J. Chromatogr. A. 1997. V. 769. P. 179.
- 23. Nesterenko P.N., Nesterenko E.P. Hydrophobicity of polymer based anion-exchange columns for ion chromatography // Heliyon. 2021. V. 7. Article e07290.
- 24. Jensen D., Weiss J., Rey M.A., Pohl C.A. Novel weak acid cation-exchange column // J. Chromatogr. 1993. V. 640. P. 65.
- 25. Shaw M.J., Nesterenko P.N., Dicinoski G.W., Haddad P.R. Retention characteristics of lanthanide ions on a mixed phosphonic acid – carboxylic acid cation exchanger // Aust. J. Chem. 2003. V. 56. P. 201.
- 26. Shaw M.J., Nesterenko P.N., Dicinoski G.W., Haddad P.R. Selectivity behaviour of a bonded phosphonate– carboxylate polymeric ion exchanger for metal cations with varying eluent compositions // J. Chromatogr. A. 2003. V. 997. P. 3.
- 27. Al-Jadaan S.A.N. Determination of some lanthanides ion coeluent with the transient metals by ion chromatography // Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 2014. V. 5. № 6. P. 860.
- 28. Schipplick L., Kahler P., Seubert A. Combination of atom transfer radical polymerization and alkyneazide click-chemistry for the synthesis of phosphonic acid cation exchange materials // J. Chromatogr. 2025. V. 1743. Article 465675.
- 29. Rey M.A., Pohl C.A. Novel cation-exchange stationary phase for the separation of amines and of six common inorganic cations // J. Chromatogr. A. 1996. V. 739. P. 87.
- 30. Chong J., Hatsis P., Lucy C.A. High-speed ion chromatographic separation of cations at elevated temperatur. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 997. P. 161.
- 31. Hatsis P., Lucy C.A. Evaluation of column temperature as a means to alter selectivity in the cation exchange separation of alkali metals, alkaline earth metals and amine. // Analyst. 2001. V. 126. № 12. P. 2113.
- 32. Li Y., Nesterenko P. N., Stanley R., Paull B., Macka M. Comparison of cation-exchange capillary columns used for ion chromatographic separation of biogenic amine // J. Chromatogr. A. 2018. V. 1571. P. 193.
- 33. Rey M.A., Pohl C.A., Jagodzinski J., Kaiser E.Q., Riviello J.M. A new approach to dealing with hightolow concentration ratios of sodium and ammonium ions in ion chromatography // J. Chromatogr. A. 1998. V. 804. № 1-2. P. 201.
- 34. Pohl C., Rey M., Jensen D., Kerth J. Determination of sodium and ammonium ions in disproportionate concentration ratios by ion chromatography // J. Chromatogr. A. 1999. V. 850. P. 239.
- 35. Schmitt M., Egorycheva M., Frerichs D., Fiedler S., Graumann P.L., Seubert A. Factors affecting mixedmode retention properties of cation-exchange stationary phases // J. Chromatogr. A. 2023. V. 1695. Article 462790.
- 36. Nesterenko P.N. Ion exchange. Overview / Encyclopedia of Analytical Science. 3rd Ed. / Eds. Worsfold P., Poole C., Townshend A., Miro M. Oxford: Academic Press, 2019. P. 204.
- 37. Кебец П.А., Кузьмина К.А., Нестеpенко П.Н. Теплоты адсорбции катионов металлов на силикагеле с ковалентно закрепленной полиаспарагиновой кислотой // Журн. физ. химии. 2002. T. 76. № 9. C. 1639.
- 38. Kebets P.A., Kuz’mina K.A., Nesterenko P.N. The heats of adsorption of metal cations on silica gel with covalently fixed polyaspartic acid // Russ. J. Phys. Chem. A. 2002. V. 76. № 9. P. 1481.
- 39. Kondratjonok B., Schwedt G. Isocratic simultaneous ion chromatography of alkali, alkaline earth and other metal ions // Fresenius J. Anal. Chem. 1988. V. 332. № 4. P. 333.
- 40. Morris J., Fritz J.S. Ion chromatography of metal cations on carboxylic acid resins // J. Chromatogr. 1992. V. 602. № 1-2. P. 111.
- 41. Jones P., Nesterenko P.N. Use of complexing reagents as additives to the eluent for optimization of separation selectivity in high-performance chelation ion chromatography // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1213. P. 45.
- 42. Шапошник В.А. Электростатическая теория селективности ионообменников // Сорбционные и хроматографические процессы. 2020. T. 20. № 1. C. 48.
- 43. Stahlberg J. Retention models for ions in chromatography // J. Chromatogr. A. 1999. V. 855. P. 3.
- 44. Rey M.A. High-capacity cation-exchange column for enhanced resolution of adjacent peaks of cations in ion chromatography // J. Chromatogr. A. 2001. V. 920. P. 61.
- 45. Thomas D.H., Rey M., Jackson P.E. Determination of inorganic cations and ammonium in environmental waters by ion chromatography with a high-capacity cation-exchange column // J. Chromatogr. A. 2002. V. 956. P. 181.
- 46. Bashir W., Tyrrell E., Feeney O., Paull B. Retention of alkali, alkaline earth and transition metals on an itaconic acid cation-exchange column – Eluent pH, ionic strength and temperature effects upon selectivity // J. Chromatogr. A. 2002. V. 964. P. 113.
- 47. Nesterenko P.N., Zhukova O.S., Shpigun O.A., Jones P. Synthesis and ion-exchange properties of silica chemically modified with aminophosphonic acid // J. Chromatogr. A. 1998. V. 813. P. 47.
- 48. Nesterenko P.N., Shaw M.J., Hill S.J., Jones P. Aminophosphonatefunctionalized silica: A versatile chromatographic stationary phase for high-performance chelation ion chromatography // Microchem. J. 1999. V. 62. P. 58.
- 49. Nesterenko P.N., Jones P. Recent developments in the high-performance chelation ion chromatography of trace metals // J. Sep. Sci. 2007. V. 30. № 11. P. 1773.
- 50. Kim J.H., Lee J.H. Simultaneous determination of six cations in mineral water by single-column ion chromatography // J. Chromatogr. A. 1997. V. 782. P. 140.
- 51. Nesterenko P. N., Fedyanina O. N., Volgin Y. V., Jones P. Ion chromatographic investigation of ionexchange properties of microdisperse sintered nanodiamonds // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1155. P. 2.
- 52. Zachariadis G.A., Lyratzi A.I., Stratis J.A. Ion chromatographic method for the determination of cations of group IA and IIA in water samples, pharmaceuticals and energy drinks by non-suppressed conductometric detection // Cent. Eur. J. Chem. 2011. V. 9. № 5. P. 941.
- 53. Kolpachnikova M.G., Penner N.A., Nesterenko P.N. Effect of temperature on retention of alkali and alkalineearth metal ions on some aminocarboxylic acid functionalised silica based ion exchangers // J. Chromatogr. A. 1998. V. 826. P. 15.
- 54. Kebets P.A., Nesterenko E.P., Nesterenko P.N., Alpert A.J. Ion-chromatography performance of polyaspartic acid bonded silica with various pore size at different ionic strength and column temperature // Microchim. Acta. 2004. V. 146. № 2. P. 103.
- 55. Dimitrov V., Komatsu T. Correlation among electronegativity, cation polarizability, optical basicity and single bond strength of simple oxides // J. Solid State Chem. 2012. V. 196. P. 574.
- 56. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПиН 2.1.4.1074-01. 2001.
