ITP - optimalizace metody

Teorie:

Izotachoforéza patří mezi elektromigrační separační metody. Její podstatou je migrace nabitých
částic ve stejnosměrném elektrickém poli. Využívá tvorby ostrých zónových rozhraní, na kterých se
separují ionty v roztocích na základě jejich různých pohyblivostí.

   V izotachoforéze se používá kombinace dvou elektrolytů, vedoucího (leading electrolyte, LE) a
koncového (terminating electrolyte, TE). V průběhu jedné analýzy se mohou separovat pouze ionty
jednoho znaménka, tedy buď anionty, nebo kationty.

   Elektrolyty se volí tak, aby vedoucí elektrolyt měl větší pohyblivost než kterýkoliv ion ve
vzorku a koncový elektrolyt menší pohyblivost než kterýkoliv ion ve vzorku.

   Průběh izotachoforézy může být rozdělen do dvou částí. V první fázi dojde k separaci
jednotlivých složek vzorku, migrační rychlosti složek ve směsných zónách jsou různé; ve druhé,
označované jako ustálený stav, jsou složky již odděleny a pohybují se stejnou rychlostí. Na Obrázku
1 je ukázána dynamika separace směsi složek A a B.



          LE



          A+B



TE
















          LE

          Textové pole: B

          A



TE





   Obrázek 1: Schéma izotachoforetické separace směsi složek A a B

   Tuto metodu lze využít např. pro stanovení umělých sladidel v nápojích, dusičnanů a siřičitanů
ve víně, organických kyselin v pivu či iontů v čajích.

Chemikálie:

kyselina sírová (96%), citronan lithný, dusičnan draselný, β – alanin

Příprava roztoků:

a)       Do 100ml odměrných baněk si připravíme roztoky elektrolytů o uvedených koncentracích

LE: 7,5 mM kyselina sírová

TE: 10 mM citronan lithný

(42 µl kyseliny sírové (96%); 282 mg citronanu lithného).

Pomocí pH metru upravíme pH vedoucího elektrolytu přídavkem β – alaninu (3; 3,5; 4). Připravené
roztoky použijeme k optimalizaci metody pro stanovení draselných iontů.

b)      Do 25ml odměrné baňky si připravíme zásobní roztok 1mM dusičnanu draselného (2,5 mg).
Z tohoto roztoku si do 10ml odměrné baňky připravíme roztok o koncentraci 0,5 mM. Každý roztok 1´
změříme při jednotlivých hodnotách pH vedoucího elektrolytu.



Postup:

a)       Před začátkem měření promyjeme celý systém destilovanou vodou. Následně naplníme horní
rezervoár CE 1 vedoucím a rezervoár TE koncovým elektrolytem tak, aby byly ponořeny elektrody.
Injekční stříkačku naplníme dostatečným množstvím vedoucího elektrolytu a umístíme ji do otvoru
v dolní části separační jednotky.

b)      Zapneme řídicí počítač a spustíme program ITPPro32. Otevře se hlavní okno programu, kde
zvolíme Run a dostaneme se do nabídky ITPPro Runtime Mode. V měřicím okně v horní nabídce klikneme
na ikonu pro výběr nové metody → pro dvoukrokovou analýzu zadáme následující dva kroky: 1. krok →
doba analýzy 700 s, proud 100 μA; 2. krok → doba analýzy 1000 s, proud 30 μA. Zadanou metodu
potvrdíme stisknutím tlačítka OK.


c)       Připravený roztok nasajeme do injekční stříkačky a stříkačku vsuneme do otvoru v horní
části separační jednotky. Nastříkneme malé množství roztoku, mírně pootočíme dávkovací kohout a
sledujeme, zda ubývá v zásobníku TE; po několika sekundách přepneme kohout do vertikální polohy a
zahájíme analýzu. Naměřená data uložíme.



              Obrázek 2: Izotachoforetický analyzátor EA 102